Questão de Engenharia Elétrica · FGV DPE-RS 2023 (nº 49)

A queda de tensão é a redução da voltagem disponível em um ponto do circuito devido à resistência dos fios, o que pode prejudicar o funcionamento dos equipamentos. Ela é calculada em Volts e geralmente expressa como uma porcentagem da tensão nominal do circuito.

Para calcular a queda de tensão, seguimos os passos:

1. Calcular a corrente (I): A potência aparente (S) é dada por $S = V \times I$.
   $I = S / V = 5.000 \text{ VA} / 100 \text{ V} = 50 \text{ A}$.
2. Converter o comprimento para quilômetros (km): A queda de tensão unitária é dada em V/(A.km).
   $L = 15 \text{ m} = 15 / 1000 \text{ km} = 0,015 \text{ km}$.
3. Calcular a queda de tensão em Volts ($\Delta V$): A queda de tensão unitária (k) já considera o percurso total do circuito (ida e volta para monofásico).
   $\Delta V = k \times I \times L$
   $\Delta V = 15 \text{ V/(A.km)} \times 50 \text{ A} \times 0,015 \text{ km} = 11,25 \text{ V}$.
4. Calcular a queda de tensão percentual ($\% \Delta V$):
   $\% \Delta V = (\Delta V / V) \times 100\%$
   $\% \Delta V = (11,25 \text{ V} / 100 \text{ V}) \times 100\% = 11,25\%$.

(A) Incorreta: O valor de 5,63% seria obtido se a queda de tensão em Volts fosse dividida por 2 antes de calcular a porcentagem, ou se houvesse um erro de cálculo.
(B) Correta: A queda de tensão no circuito é de 11,25%, conforme o cálculo direto da corrente, comprimento e queda de tensão unitária, e sua posterior conversão para porcentagem da tensão nominal.
(C) Incorreta: O valor de 22,50% é o dobro da resposta correta. A armadilha da banca aqui é confundir a "queda de tensão unitária" (dada em V/(A.km), que já representa a queda total por unidade de comprimento e corrente para o circuito) com a "resistência unitária do condutor" (que seria em $\Omega$/km). Se fosse resistência, para um circuito monofásico, a queda de tensão seria $2 \times R \times I \times L$, onde o fator 2 considera a ida e volta. Como a unidade já é V/(A.km), o fator 2 já está embutido ou não é necessário, e dobrar o resultado seria um erro.
(D) Incorreta: Este valor não corresponde a nenhum erro de cálculo comum ou interpretação das fórmulas.
(E) Incorreta: Este valor não corresponde a nenhum erro de cálculo comum ou interpretação das fórmulas.