(Dissertativa) Uma comunidade consome P_load = 250 kW contínuos a d = 10,0 km da usina. A linha tem…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
(Dissertativa) Uma comunidade consome P_load = 250 kW contínuos a d = 10,0 km da usina. A linha tem resistência por km r_km = 0,15 O/km (R_linha = r_km·d). A usina gera V_gen = 400 V. Determine a tensão mínima de transmissão V_trans para que as perdas na linha P_loss = I²·R_linha não excedam 5% de P_load. Considere I = P_load/V_trans.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
R_linha = 0,15·10,0 = 1,50 O. P_loss = I²·R = (P_load²·R_linha)/V_trans² = 0,05·P_load. Rearranjando: V_trans = sqrt( P_load·R_linha /0,05 ). Com P_load=2,50×10^5 W e R_linha=1,5 O: V_trans = sqrt( (2,50×10^5·1,5)/0,05 ) = sqrt(7,50×10^6) ˜ 2,740 V. Recomenda-se step-up de V_gen=400 V para V_trans˜2,74 kV, razão de transformação ˜6,85:1 (N2/N1 ˜ 6,85).
Explicação
A análise das perdas na linha de transmissão considera a resistência total e a corrente que flui por ela, permitindo calcular a tensão necessária para que essas perdas não ultrapassem 5% da carga total. A fórmula utilizada relaciona a potência, resistência e a tensão de transmissão, resultando em um valor que garante eficiência no sistema. O aumento da tensão reduz a corrente, minimizando assim as perdas resistivas, o que é fundamental para a viabilidade da transmissão a longas distâncias.
Raio-X da questão
perdas de tensão
avaliacao
perdas de tensão · cálculo de resistência
Revisar os conceitos de resistência elétrica e perdas em linhas de transmissão.
O aluno pode confundir a relação entre potência, corrente e resistência, resultando em um cálculo incorreto da tensão mínima de transmissão.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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