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DADOS INICIAIS: Tensões de fase fornecidas: V_AN = 170 ∠ −25° V V_BN = 100 ∠ −130° V V_CN = 130 ∠ −70° V Carga em estrela com impedâncias: Z_A = Z_B = Z_C = 6 ∠ 30° Ω Z_N = 10 ∠ 20° Ω (impedância do neutro) Admitâncias: Y_A = Y_B = Y_C = 1 / (6 ∠ 30°) = 0,1667 ∠ −30° Y_N = 1 / (10 ∠ 20°) = 0,1 ∠ −20° TENSÃO DO NEUTRO DESLOCADO EM SISTEMA COM Z_N FINITO A fórmula geral (válida para Z_N ≠ 0) é: Vn' = ( V_AN·Y_A + V_BN·Y_B + V_CN·Y_C ) / ( Y_A + Y_B + Y_C + Y_N ) Como Y_A = Y_B = Y_C, podemos usar diretamente: Converter tensões para forma retangular V_AN = 170 ∠ −25° = 153,9 − j71,8 V_BN = 100 ∠ −130° = −64,3 − j76,6 V_CN = 130 ∠ −70° = 44,46 − j122,16 Aplicar admitância Y_A = 0,1667 ∠ −30° = 0,1443 − j0,0833 Multiplicações: T_A = V_AN · Y_A T_B = V_BN · Y_B T_C = V_CN · Y_C T_A = V_AN · Y_A (153,9 − j71,8)(0,1443 − j0,0833) Resultado: T_A = 29,01 − j28,01 T_B = V_BN · Y_B (−64,3 − j76,6)(0,1443 − j0,0833) T_B = −16,35 − j4,79 T_C = V_CN · Y_C (44,46 − j122,16)(0,1443 − j0,0833) T_C = −2,98 − j18,64 Somatório do numerador: T_sum = T_A + T_B + T_C Real: 29,01 − 16,35 − 2,98 = 9,68 Imag: −28,01 − 4,79 − 18,64 = −51,44 T_sum = 9,68 − j51,44 DENOMINADOR D = Y_A + Y_B + Y_C + Y_N 3·Y_A = 3(0,1443 − j0,0833) = 0,4329 − j0,2499 Y_N = 0,1 ∠ −20° = 0,0940 − j0,0342 Somando: Real: 0,4329 + 0,0940 = 0,5269 Imag: −0,2499 − 0,0342 = −0,2841 D = 0,5269 − j0,2841 TENSÃO DO NEUTRO DESLOCADO Vn' = T_sum / D Vn' = (9,68 − j51,44) / (0,5269 − j0,2841) Após multiplicar pelo conjugado: Vn' = −82,3 − j71,6 Convertendo para polar: |Vn'| = √(82,3² + 71,6²) = 109,3 V θ = arctan(−71,6 / −82,3) Ambos negativos → ângulo no terceiro quadrante: θ ≈ −140° RESULTADO DA TENSÃO DE NEUTRO: Vn' ≈ 109,3 ∠ −140° V TENSÕES APLICADAS À CARGA V_A' = V_AN − Vn' V_B' = V_BN − Vn' V_C' = V_CN − Vn' Converter Vn' para retangular: Vn' = −82,3 − j71,6 V_A' (153,9 − j71,8) − (−82,3 − j71,6) = 236,2 − j0,2 ≈ 236,2 ∠ 0° V_B' (−64,3 − j76,6) − (−82,3 − j71,6) = 18,0 − j5,0 Magnitude ≈ 18,7 Ângulo ≈ −15° V_C' (44,46 − j122,16) − (−82,3 − j71,6) = 126,8 − j50,6 Magnitude ≈ 136,6 Ângulo ≈ −22° CORRENTES DE FASE I_k = V_k' / Z Z = 6 ∠30° I_A: V_A' ≈ 236,2 ∠ 0° I_A = 236,2 ∠ 0° / 6 ∠ 30° I_A = 39,37 ∠ −30° A I_B: 18,7 ∠ −15° / 6 ∠ 30° I_B = 3,11 ∠ −45° A I_C: 136,6 ∠ −22° / 6 ∠ 30° I_C = 22,77 ∠ −52° A COMPONENTES SIMÉTRICOS 0, 1 e 2 a = 1∠120° a² = 1∠240° Definições: I0 = (I_A + I_B + I_C)/3 I1 = (I_A + a I_B + a² I_C)/3 I2 = (I_A + a² I_B + a I_C)/3 Após realizar todos os produtos I0 ≈ 21,0 ∠ −40° A I1 ≈ 16,7 ∠ −33° A I2 ≈ 8,6 ∠ −144° A RESUMINDO: Tensão do neutro: Vn' = 109,3 ∠ −140° V Correntes de fase: I_A = 39,37 ∠ −30° A I_B = 3,11 ∠ −45° A I_C = 22,77 ∠ −52° A Componentes simétricos: I0 = 21,0 ∠ −40° A I1 = 16,7 ∠ −33° A I2 = 8,6 ∠ −144° A Tensão de fase dada: V_AN = 120∠−30° V_BN = 120∠−150° V_CN = 120∠90° Impedâncias: Z_A = 6∠0° Ω Z_B = 6∠30° Ω Z_C = 5∠45° Ω Z_N = 10∠20° Ω Admitâncias: Y_A = 0,1667 Y_B = 0,1667∠−30° Y_C = 0,20∠−45° Y_N = 0,1∠−20° Cálculo do numerador T_A = 17,32 − j10 T_B = −20 + j0 T_C = 16,97 + j16,97 Soma: N = 14,29 + j6,97 Cálculo do denominador D = Y_A + Y_B + Y_C + Y_N D = 0,5464 − j0,2589 Tensão do neutro deslocado V_n' = (14,29 + j6,97) / (0,5464 − j0,2589) Resultado: V_n' ≈ 31,6 + j41,8 V_n' ≈ 52,5∠53° volts Corrente de neutro I_N = Y_N · V_n' I_N = 0,1∠−20° × 52,5∠53° I_N ≈ 5,25∠33° A Resultados finais (para copiar no Word): V_n' ≈ 52,5∠53° volts I_N ≈ 5,25∠33° amperes TENSÃO DO NEUTRO DESLOCADO EM SISTEMA COM Z_N FINITO Converter tensões para forma retangular Aplicar admitância T_A = V_AN · Y_A T_B = V_BN · Y_B T_C = V_CN · Y_C DENOMINADOR TENSÃO DO NEUTRO DESLOCADO TENSÕES APLICADAS À CARGA V_A' V_B' V_C' CORRENTES DE FASE I_A: I_B: I_C: COMPONENTES SIMÉTRICOS 0, 1 e 2 I0 ≈ 21,0 ∠ −40° A I1 ≈ 16,7 ∠ −33° A I2 ≈ 8,6 ∠ −144° A RESUMINDO: Tensão de fase dada: V_AN = 120∠−30° V_BN = 120∠−150° V_CN = 120∠90° Impedâncias: Z_A = 6∠0° ΩZ_B = 6∠30° ΩZ_C = 5∠45° ΩZ_N = 10∠20° Ω Admitâncias: Y_A = 0,1667Y_B = 0,1667∠−30°Y_C = 0,20∠−45°Y_N = 0,1∠−20° Cálculo do numerador T_A = 17,32 − j10 T_B = −20 + j0 T_C = 16,97 + j16,97 Soma: N = 14,29 + j6,97 Cálculo do denominador D = Y_A + Y_B + Y_C + Y_N D = 0,5464 − j0,2589 Tensão do neutro deslocado V_n' = (14,29 + j6,97) / (0,5464 − j0,2589) Resultado: V_n' ≈ 31,6 + j41,8V_n' ≈ 52,5∠53° volts Corrente de neutro I_N = Y_N · V_n' I_N = 0,1∠−20° × 52,5∠53° I_N ≈ 5,25∠33° A Resultados finais (para copiar no Word): V_n' ≈ 52,5∠53° voltsI_N ≈ 5,25∠33° amperes