Em uma ligação estrela, se uma fase for desconectada, o neutro idealmente apresenta:
A) Tensão igual à de linha.
B) Corrente nula.
C) Corrente aumentada.
D) Tensão triplicada.
E) Corrente igual à soma das outras fases.

Passo 1

Enunciado: Em uma ligação estrela, se uma fase for desconectada, o neutro idealmente apresenta qual das alternativas abaixo?
A) Tensão igual à de linha.
B) Corrente nula.
C) Corrente aumentada.
D) Tensão triplicada.
E) Corrente igual à soma das outras fases.
Informações dadas: uma ligação em estrela (Y) com três fases e neutro; uma fase foi desconectada (ou seja, a corrente dessa fase passa a ser zero). O que ocorre com a corrente no neutro (ou com a tensão no neutro, conforme as alternativas)?

Passo 2

Definição de sinais e a ideia-chave que vamos usar. Vamos chamar as correntes de fase de \;I_a,\;I_b,\;I_c\; e a corrente no neutro de \;I_N\;. Em qualquer nó elétrico (como o ponto de conexão das três fases com o neutro) vale a Lei das Correntes de Kirchhoff (KCL): a soma algébrica das correntes que entram/saem do nó é zero. Escrevendo isso para o nó do neutro temos:
I_a + I_b + I_c + I_N = 0.
Explanação didática: a KCL diz que não pode “acumular” carga num ponto no regime estacionário — tudo que entra tem que sair. Aqui consideramos as correntes das três fases e a corrente que vai pelo fio do neutro.

Passo 3

Isolando \;I_N\; na equação da KCL obtemos a relação direta entre a corrente do neutro e as correntes de fase:
I_N = -\bigl(I_a + I_b + I_c\bigr).
Interpretação: \;I_N\; é (menos) a soma das correntes de fase. Em circuito de corrente alternada essas correntes são fasores (vetores no plano complexo): portanto a soma é uma soma vetorial (soma fasorial), não uma soma simplesmente aritmética de magnitudes. Mas a fórmula acima vale sempre, respeitando sinais/fases.

Passo 4

Aplicando ao caso pedido: “uma fase desconectada” significa, por exemplo, que a fase a ficou aberta e portanto
I_a = 0.
Substituindo em \;I_N = -(I_a+I_b+I_c)\; obtemos
I_N = -(0 + I_b + I_c) = -(I_b + I_c).
Conclusão imediata: a corrente no neutro é igual (com sinal invertido, dependendo da convenção) à soma das correntes das outras duas fases. Isso é exatamente a alternativa que diz que o neutro apresenta corrente igual à soma das outras fases.

Passo 5

Para ficar bem concreto (e ver que a soma é fasorial): suponha que as correntes das duas fases restantes têm a mesma magnitude \;I\; e ângulos -120^\circ e +120^\circ (distribuição trifásica típica). Escrevemos
I_b = I\angle -120^\circ,\qquad I_c = I\angle +120^\circ.
Somando em forma retangular (componente real e imaginária):
\operatorname{Re}(I_b+I_c)=I\cos(-120^\circ)+I\cos(120^\circ)=2I\cos(120^\circ)=2I\left(-\tfrac{1}{2}\right)=-I,
\operatorname{Im}(I_b+I_c)=I\sin(-120^\circ)+I\sin(120^\circ)=0.
Logo I_b+I_c=-I (número real). Portanto
I_N = -(I_b+I_c) = -(-I) = I.
Interpretação desse exemplo: a corrente no neutro não é nula; ela é exatamente a soma fasorial das duas correntes remanescentes (no exemplo deu magnitude igual a \;I\;). Isso confirma a relação do Passo 4.

Passo 6

Por que as outras alternativas estão erradas (resumindo):
  • A) “Tensão igual à de linha”: mistura conceitos de tensão de fase/linha; não é consequência direta de uma fase aberta.
  • B) “Corrente nula”: seria verdade só se as correntes de fase somassem vetorialmente a zero (caso simétrico), mas com uma fase desconectada geralmente não é o caso.
  • C) “Corrente aumentada”: pode ou não acontecer dependendo dos ângulos e magnitudes; não é uma afirmação geral.
  • D) “Tensão triplicada”: incorreto — nenhuma razão física para o neutro ter tensão “triplicada”.
    A afirmação geral correta e sempre válida (pela KCL) é a do Passo 4.

Resposta

E) Corrente igual à soma das outras fases.

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