Uma carga Y equilibrada com uma impedância \mathrm{Z}=4+\mathrm{j} 4 \Omega por fase é conectada a um gerador trifásico de quatro fios conectado em Y com uma tensão de linha de 208 V. Calcule o módulo:
b) Da tensão de fase da carga.
Passo 1
O enunciado fornece estes dados e pede uma coisa clara:
Dados:
Impedância por fase da carga: Z=4+\mathrm{j}\,4\\ \Omega.
Gerador trifásico em Y de quatro fios com tensão de linha: V_{L}=208\\ \mathrm{V}.
Pedido:
Calcular o módulo da tensão de fase da carga, isto é |V_{ph}|.
Passo 2
Entender o que é tensão de linha e tensão de fase (sem complicar):
A tensão de fase V_{ph} é a tensão entre um terminal de fase e o neutro.
A tensão de linha V_{L} é a tensão entre duas fases quaisquer (por exemplo entre as fases a e b).
Num sistema trifásico equilibrado ligado em Y, as tensões de fase são fasores com mesma magnitude e defasados de 120^\circ. A tensão de linha é a diferença entre dois desses fasores; por isso existe uma relação geométrica entre magnitudes.
Passo 3
Derivação curta (didática) da relação V_{L}=\sqrt{3}\,V_{ph}:
Considere dois fasores de fase com mesma magnitude V_{ph} e defasagem de 120^\circ:
Observação rápida: a impedância por fase Z não foi necessária para este item porque a relação entre tensão de linha e tensão de fase em ligação em Y equilibrada independe do valor da carga (desde que o sistema esteja equilibrado e o neutro esteja presente).