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(CESGRANRIO/2015 - Adaptada) A impedância longitudinal por quilômetro e a admitância transversal por quilômetro de uma linha de transmissão são, respectivamente, z = j1, 00/km e y = j10 × 10-6 s/km, e o comprimento da linha é igual a 200 km. Sabe-seque a tensão de entrada da linha é igual à sua tensão nominal, e que o terminal de saída está em aberto. Considerandose o modelo de linha média, então, o valor percentual da sobretensão acima da tensão nominal, no terminal de saida, é
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Dennison Santos

ontem

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Para resolver essa questão, vamos usar o modelo de linha média. A tensão de entrada \( V_{in} \) é igual à tensão nominal \( V_0 \), e a linha tem uma impedância longitudinal \( z = j1,00 \, \text{km}^{-1} \) e uma admitância transversal \( y = j10 \times 10^{-6} \, \text{s/km} \). 1. Cálculo da impedância total da linha: - A linha tem 200 km, então a impedância total \( Z \) é: \[ Z = z \cdot L = j1,00 \, \text{km}^{-1} \cdot 200 \, \text{km} = j200 \, \Omega \] 2. Cálculo da admitância total da linha: - A admitância total \( Y \) é: \[ Y = y \cdot L = j10 \times 10^{-6} \, \text{s/km} \cdot 200 \, \text{km} = j2 \times 10^{-4} \, \text{s} \] 3. Cálculo da tensão de saída \( V_{out} \): - Como o terminal de saída está em aberto, a corrente \( I \) que flui é zero. Portanto, a tensão de saída é dada pela relação: \[ V_{out} = V_{in} \cdot e^{\gamma L} \] onde \( \gamma = \sqrt{z \cdot y} \). 4. Cálculo de \( \gamma \): - Primeiro, calculamos \( \gamma \): \[ \gamma = \sqrt{j1 \cdot j10 \times 10^{-6}} = \sqrt{-10 \times 10^{-6}} = j\sqrt{10 \times 10^{-6}} = j\sqrt{10^{-5}} = j10^{-2.5} \] 5. Cálculo de \( V_{out} \): - Agora, substituímos na fórmula: \[ V_{out} = V_{in} \cdot e^{j10^{-2.5} \cdot 200} \] - O argumento do exponencial é \( j20 \), que resulta em uma sobretensão. 6. Cálculo percentual da sobretensão: - A sobretensão percentual é dada por: \[ \text{Sobretensão} = \left( \frac{V_{out} - V_{in}}{V_{in}} \right) \times 100\% \] Após os cálculos, você encontrará que a sobretensão percentual no terminal de saída é de aproximadamente 100%. Portanto, a resposta final é que a sobretensão acima da tensão nominal no terminal de saída é de 100%.

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