Quais os valores das resistências equivalentes do circuito abaixo em Y?

Questão

Quais os valores das resistências equivalentes do circuito abaixo em Y?

Imagem 1

Triângulo (delta) de resistências com: R_ab = 25 Ω (ramo superior entre os nós a e b), R_ac = 10 Ω (ramo esquerdo entre os nós a e c) e R_bc = 15 Ω (ramo direito entre os nós b e c). Nós rotulados a (esquerda superior), b (direita superior) e c (ponto inferior).

Alternativas

Resposta certa

A. R1 = 5 ohms, R2 = 7,5 ohms e R3 = 3 ohms.

B. R1 = 15 ohms, R2 = 20 ohms e R3 = 15 ohms.

C. R1 = 5,5 ohms, R2 = 13 ohms e R3 = 12 ohms.

Explicação

O circuito dado está em Δ (delta) entre os nós aa, bb e cc, com:

  • Rab=25 ΩR_{ab}=25\,\Omega
  • Rac=10 ΩR_{ac}=10\,\Omega
  • Rbc=15 ΩR_{bc}=15\,\Omega

Na conversão Δ → Y (estrela), as resistências equivalentes ligadas a cada nó são:

Ra=Rab RacRab+Rac+Rbc,Rb=Rab RbcRab+Rac+Rbc,Rc=Rac RbcRab+Rac+RbcR_a=\frac{R_{ab}\,R_{ac}}{R_{ab}+R_{ac}+R_{bc}},\quad R_b=\frac{R_{ab}\,R_{bc}}{R_{ab}+R_{ac}+R_{bc}},\quad R_c=\frac{R_{ac}\,R_{bc}}{R_{ab}+R_{ac}+R_{bc}}

Somando as resistências do delta:

S=Rab+Rac+Rbc=25+10+15=50 ΩS=R_{ab}+R_{ac}+R_{bc}=25+10+15=50\,\Omega

Calculando:

  • Para o nó aa (resistor do Y ligado a aa):
Ra=25⋅1050=25050=5 ΩR_a=\frac{25\cdot 10}{50}=\frac{250}{50}=5\,\Omega
  • Para o nó bb:
Rb=25⋅1550=37550=7,5 ΩR_b=\frac{25\cdot 15}{50}=\frac{375}{50}=7{,}5\,\Omega
  • Para o nó cc:
Rc=10⋅1550=15050=3 ΩR_c=\frac{10\cdot 15}{50}=\frac{150}{50}=3\,\Omega

Logo, as resistências equivalentes no circuito em Y são 5 Ω5\,\Omega, 7,5 Ω7{,}5\,\Omega e 3 Ω3\,\Omega, que correspondem à alternativa A.

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