(V) Num sistema trifásico é possível transferir três vezes mais potência elétrica do que num sistema monofásico.
Passo 1
O enunciado afirma: “(V) Num sistema trifásico é possível transferir três vezes mais potência elétrica do que num sistema monofásico.”
O que devemos decidir: a afirmação é verdadeira ou falsa?
Informações dadas pelo enunciado: apenas a comparação genérica entre “sistema trifásico” e “sistema monofásico”, sem especificar que grandezas são mantidas iguais (tensão, corrente, ligação, etc.).
O que devemos decidir: a afirmação é verdadeira ou falsa?
Informações dadas pelo enunciado: apenas a comparação genérica entre “sistema trifásico” e “sistema monofásico”, sem especificar que grandezas são mantidas iguais (tensão, corrente, ligação, etc.).
Passo 2
Vamos escrever a fórmula da potência ativa em um circuito monofásico simples e explicar cada termo.
A potência ativa em monofásico é dada por
A potência ativa em monofásico é dada por
onde:
-
é a potência ativa monofásica (em watts); -
é a tensão entre os dois condutores usados no monofásico (em volts); -
é a corrente que circula por esses condutores (em ampères); -
é o fator de potência (ângulo entre tensão e corrente), que mede quanto da potência é efetivamente ativa.
Explicação rápida:dá potência aparente; multiplicando por obtemos a potência real útil.
Passo 3
Agora a potência em um sistema trifásico equilibrado (cada fase igual) com cargas em estrela (a forma mais comum de análise por fase) é
onde:
-
é a potência total trifásica; -
é a tensão de fase (tensão entre fase e neutro); -
é a corrente de fase; -
é, de novo, o fator de potência (assumimos ângulo de fase igual em cada fase).
Interpretação: a potência total é a soma das potências das três fases idênticas, daí o fator.
Passo 4
Precisamos relacionar tensões e correntes de fase com as tensões e correntes de linha (o que normalmente se compara em instalações). Para ligação estrela (Y) e sistema balanceado valem:
onde
é a tensão de linha (entre duas fases) e
é a corrente de linha (no condutor de fase). Substituindo na expressão de
obtemos uma forma muito usada:
Observação: para ligação delta a relação entre fase e linha muda, mas a forma em termos de
e
continua sendo
para sistema balanceado.
Passo 5
Agora vamos comparar corretamente. A afirmação “três vezes mais potência” só é verdadeira sob uma escolha específica de quais grandezas são mantidas iguais entre os sistemas. Existem dois comparativos comuns:
(a) Se eu comparar mantendo a mesma tensão de fase e a mesma corrente de fase, isto é
e
iguais para cada fase do trifásico e para o monofásico, então
Nesse caso a trifásica entrega exatamente três vezes a potência de uma única fase — porque tenho três fases idênticas.
(b) Se eu comparar mantendo a mesma tensão de linha
e a mesma corrente no condutor
(o que é uma comparação prática comum: mesma tensão medida entre condutores e mesma corrente máxima do cabo), então a trifásica entrega
enquanto o monofásico entregaria
A razão entre elas é
ou seja, cerca de
vezes (não
vezes).
Passo 6
Exemplos numéricos para fixar (assumindo
para simplificar):
- Caso (a):
, . Aqui o trifásico é exatamente 3 vezes o monofásico. - Caso (b): comparar com
e : Aqui a razão é , não .
Passo 7
Conclusão didática e intuitiva: a ideia “trifásico passa três vezes mais potência” vem do fato de existirem três fases, então somando três potências de fase idênticas dá um fator
. Mas na prática essa afirmação sem especificar quais grandezas são mantidas é enganosa. Para comparações com a mesma tensão e corrente de linha, o ganho é de
, não
. Portanto a frase é falsa como afirmação absoluta, mas pode ser verdadeira sob a condição explícita “comparando potência total trifásica com potência de uma única fase com mesma tensão de fase e mesma corrente de fase”.
Passo 8
Resumo final (motivação para a prova): quando vir esse tipo de afirmativa, pergunte-se sempre “o que está sendo mantido igual — tensão de fase, tensão de linha, corrente de linha, ou outra coisa?” — a resposta depende dessa escolha. Isso é uma boa técnica rápida para provas: mostre que você sabe as fórmulas
e
e explique a condição sob a qual o fator
aparece.
Resposta
Falso