Um sistema trifásico equilibrado é dito simétrico quando:
A) As tensões de linha são defasadas de 90^{\circ}.
B) As tensões têm o mesmo módulo e defasagem de 120^{\circ}.
C) As correntes são senoidais mas desequilibradas.
D) As tensões possuem harmônicos ímpares.
E) As fases são independentes.

Passo 1

O enunciado pergunta qual das alternativas define corretamente quando um sistema trifásico equilibrado é dito simétrico. As alternativas são:
A) As tensões de linha são defasadas de 90^\circ.
B) As tensões têm o mesmo módulo e defasagem de 120^\circ.
C) As correntes são senoidais mas desequilibradas.
D) As tensões possuem harmônicos ímpares.
E) As fases são independentes.
Informações dadas: temos um sistema trifásico equilibrado (ou seja, o contexto é sobre tensões/correntes trifásicas e seus ângulos e módulos). A tarefa é escolher a definição correta de “simétrico”.

Passo 2

Antes de responder, vou te ensinar o conceito fundamental de forma simples e passo a passo. Em um sistema trifásico representamos tensões (ou correntes) por fasores: números complexos que indicam magnitude e ângulo de fase. Um fasor pode ser escrito como V\angle\theta, onde V é a magnitude e \theta é o ângulo em graus. Exemplo concreto: \;V_a=100\angle 0^\circ\; significa tensão com magnitude 100 e referência de fase 0^\circ.

Passo 3

O que significa “simétrico” (ou “balanceado”) em linguagem de fasores? Significa três coisas essenciais, bem conectadas:
  • as três tensões (ou correntes) têm o mesmo módulo (mesma magnitude);
  • elas estão igualmente espaçadas em fase, ou seja, com diferença angular de 120^\circ entre cada par;
  • normalmente o somatório vetorial das três tensões (como fasores) é zero.
    Isso é o que vamos ver com um exemplo numérico simples.

Passo 4

Exemplo didático (muito útil para a prova): suponha magnitude comum V. Podemos escolher referências assim:
V_a = V\angle 0^\circ,\qquad V_b = V\angle -120^\circ,\qquad V_c = V\angle 120^\circ.
Esses três fasores têm mesmo módulo V e estão defasados de 120^\circ. Se você somar esses vetores (fasores) no plano complexo, obtém zero:
V_a+V_b+V_c = V\big( e^{j0}+e^{-j2\pi/3}+e^{j2\pi/3}\big)=0,
porque as três direções formam um triângulo equilátero no diagrama fasorial e se cancelam. Esse cancelamento é uma consequência prática da simetria e é usada várias vezes em exercícios (por exemplo para mostrar que a corrente neutra é zero em carga equilibrada).

Passo 5

Agora analiso cada alternativa e explico por que está certa ou errada.
  • Alternativa A: “As tensões de linha são defasadas de 90^\circ.”
    Comentário: 90^\circ é o espaçamento típico de sistemas monofásicos defasados ou de sistemas bimodais, mas não de trifásicos simétricos. Em trifásico simétrico o espaçamento é 120^\circ. Logo A está errada.
  • Alternativa B: “As tensões têm o mesmo módulo e defasagem de 120^\circ.”
    Comentário: Isso coincide exatamente com a definição de sistema trifásico simétrico/balanceado: mesmas magnitudes e espaçamento angular de 120^\circ. Além disso, como mostrei, isso implica soma vetorial nula. Portanto B está correta.
  • Alternativa C: “As correntes são senoidais mas desequilibradas.”
    Comentário: Desequilíbrio é o oposto de simetria. Um sistema simétrico é equilibrado, não desequilibrado. Então C está errada.
  • Alternativa D: “As tensões possuem harmônicos ímpares.”
    Comentário: Presença de harmônicos (ímpares ou pares) diz respeito à forma de onda não senoidal; não é a definição de simetria trifásica. Um sistema pode ter harmônicos e ainda ser ou não simétrico dependendo das magnitudes e ângulos das componentes fundamentais. Portanto D está incorreta como definição de “simétrico”.
  • Alternativa E: “As fases são independentes.”
    Comentário: Frase ambígua — “independentes” não caracteriza simetria. Em sistema simétrico as fases têm relação bem definida (mesmo módulo e defasagem fixa). Então E não é definição correta.

Passo 6

Resumo lógico: a única alternativa que expressa precisamente a condição de que as três tensões (ou correntes) têm mesma magnitude e estão igualmente espaçadas em 120^\circ é a alternativa B. Essa é a definição padrão que cai em prova e que usamos para deduzir propriedades úteis (como cancelamento da soma fasorial).

Resposta

B) As tensões têm o mesmo módulo e defasagem de 120^\circ.

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