solon3.14

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3.14 Na montagem da fig. 3.12 são dados:
a) Sequência das fases: , e .
b) Tensões compostas equilibradas e iguais a U volts.
Pede-se:
1º) Ligando-se um voltímetro, de resistência interna R, entre os pontos A e 0, determinar a expressão literal da sua leitura V.
2º) Sendo volts, calcular o valor numérico de V.
A princípio, antes da medição, o circuito é equilibrado, mas ao inserir o voltímetro entre os pontos A e 0, a resistência interna do voltímetro R fica em paralelo com a resistência R da carga do circuito (ver a segunda imagem) desequilibrando as impedâncias, e consequentemente desequilibrando o circuito. Sendo assim, por conta da ausência do neutro em um circuito desequilibrado, surge uma tensão entre o neutro da fonte e o neutro da carga, chamada tensão de deslocamento do neutro, portanto para calcular o valor medido pelo voltímetro devemos considerar a influência da resistência interna do voltímetro e calcular a tensão de ruptura do neutro:
Dados:
Pelo método do deslocamento do neutro (ponto 0) temos:
Para encontrar a tensão entre o ponto A e o ponto 0 (correspondente ao ) fazemos:
Como o voltímetro só lê o módulo da tensão, podemos retirar o valor da fase no cálculo.
Multiplicando por para racionalizar:
Para temos: