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Questionário 01) Sabendo que a eletricidade é a principal fonte de energia para utilização de sistemas de iluminação, geração de força motriz e usada também para gerar calor, escreva o conceito de quatro grandezas elétricas e, em seguida, informe o nome do aparelho necessário para realizar sua medição. As quatro grandezas elétricas são a tensão elétrica, a corrente elétrica, a resistência elétrica e a potência elétrica. Essas grandezas sempre estão presentes em qualquer circuito elétrico e não podem ser dissociadas. Tensão elétrica: A tensão elétrica está relacionada com a energia necessária para o deslocamento de cargas elétricas. Também conhecida por voltagem ou diferença de potencial. É representada pelas letras V, v ou v(t). Corrente elétrica: A corrente elétrica é originada a partir do movimento das cargas elétricas. É, portanto, o fluxo de cargas por unidade de tempo. A unidade de medida de corrente elétrica é o ampère (A). Resistência elétrica: Resistência elétrica é a oposição dos materiais à passagem da corrente elétrica, ou mais precisamente, ao movimento de cargas elétricas. Representa-se a resistência pela letra R. Potência elétrica: Potência é a energia por unidade de tempo, fornecida ou recebida por um elemento e é igual ao produto da tensão entre os terminais do elemento pela corrente que o atravessa. Representa-se a potência pela letra P e sua unidade de medida é o Watt (W). O aparelho necessário para realizar sua medição e o multímetro pois é um aparelho que possibilita a medição de várias grandezas elétricas em apenas um aparelho, endo este um instrumento multifunção que possuem uma série de funções que variam de acordo com o fabricante e o modelo do aparelho. 02) Baseando-se em seus conhecimentos, assinale a única alternativa que representa o comportamento dos capacitores e indutores quando submetidos à corrente alternada: a) Capacitância é a propriedade de um dispositivo elétrico ou de um circuito em se opor à variação de corrente, ou seja, a passagem de uma corrente alternada. b) Um indutor tem como propriedade básica a oposição que manifesta às variações de tensão. c) Capacitores são elementos bastante comuns em circuitos retificadores dado a sua capacidade de estabilizar as oscilações em função do campo eletromagnético produzido por ele. d) Capacitores e indutores são elementos que armazenam energia em forma de campo magnético e tensão elétrica respectivamente. e) Indutores armazenam energia na forma de campo magnético, normalmente combinando o efeito de vários loops da corrente elétrica. 03) Os circuitos a seguir são conhecidos como circuito misto, pois possuem resistores ligados em série e em paralelo em um mesmo circuito. Sabendo disto, calcule a resistência equivalente dos circuitos abaixo: a) Req = R6 + R1 // R2 // (R7+R3//R4) // R9 // (R5 + R8) R1//R2 Req= (R1*R2)/(R1+R2) Req = 26,6666666667 Ω Req= R7+R3 Req= 85 Ω Req= (R7,4*R4)/( R7,4+R4) Req= 45,9459459459 Ω Req= R5+R8 Req= 68 Ω Req= (R5,8*R9)/ (R5,8+R9) Req= 10,2 Ω (R7+R3//R4) // R9 // (R5 + R8) Req= (R1*R2)/(R1+R2) Req= 8,3469721768 Ω R1 // R2 // (R7+R3//R4) // R9 // (R5 + R8) Req= (R1*R2)/(R1+R2) Req= 6,3571205983 Ω ReqT= R6+Req ReqT= 71,3571205983 Ω ReqT= 71,36 Ω b) Req = R6 // (R1 + R2 + R3) // (R4+R5) + (R7 + R8 // R9 + R10) Req = R1 + R2 + R3 Req = 120 kΩ R6 // (R1 + R2 + R3) Req= (R6*R1,2,3)/( R6+R1,2,3) Req= 75 kΩ Req = R4 + R5 Req = 80 kΩ Req = R7 + R8 Req = 140 kΩ Req = R9 + R10 Req = 115 kΩ (R7 + R8 // R9 + R10) Req = 63,137254902 kΩ (R4+R5) + (R7 + R8 // R9 + R10) Req = 143,137254902 kΩ R6 // (R1 + R2 + R3) // (R4+R5) + (R7 + R8 // R9 + R10) Req= (R1*R2)/(R1+R2) Req= 49,2134831461 kΩ Req= 49,21 kΩ 04) Um novo circuito elétrico de 220 V será instalado na empresa FSA, e foi solicitado que você como técnico em eletrotécnica fizesse o dimensionamento primário do condutor. Calcule a área da seção de um condutor de alumínio (considere a resistividade 0,0278) com 90 m de comprimento, sobre o qual percorre uma corrente de 50 A, para que a queda de tensão máxima seja de 2%. Para que a queda de tensão máxima seja de 2%, a voltagem deve ser sempre maior ou igual a 98% de 220 V 0,98.220=215,6 V Como V ≥ 215,6 e V=Ri Pode- se afirmar que Ri ≥ 215,6 o que nos permite escrever que Substituindo na fórmula: 215,6. A ≥ 0,0278.90.50 215,6. A ≥ 125,1 A ≥ 0,58024119 m² 05) Considerando que o circuito elétrico ilustrado abaixo permaneceu ligado por 3 horas, calcule o consumo elétrico deste circuito e o custo por manter este circuito em funcionamento, para isto considere o preço do kWh = R$ 0,36. t= 3 horas tensão U = 220 V preço do kWh = R$ 0,36 Req= R1 // (R3+R2) + R5 + R4 Req= R3+R2 Req= 55Ω R1 // (R3+R2) Req= 17,1875Ω Reqt= Req + R5+R4 Reqt= 87,1875 Ω P= U²/Reqt P= 555,125448 W E= P*t/1000 E= 1,665376344 kWh C= E*0,36 C= 0,599535483 C= R$ 0,6 06) O circuito abaixo ilustra uma ligação elétrica composta por diversos resitores alimentados por uma fonte contínua V3 com tensão de 30 V. Considerando a resistência composta no circuito, determine a potência dissipada por cada resistor individualmente no circuito. I = V/R // P = R.I² // P = V²/R I1 = V / R1 = 30/8 = 3,75 I2 = V / R2 = 30/30 = 1 I3 = V / R3 = 30/40 = 0,75 I4 = V / R4 = 30/60 = 0,5 I5 = V / R5 = 30/8 = 3,75 I6 = V / R6 = 30/8 = 3,75 I7 = V / R7 = 30/40 = 0,75 I8 = V / R8 = 30/40 = 0,75 P1 = R1.I1² = 8.3,75² = 112,5 P2 = R2.I2² = 30.1² = 30 P3 = R3.I3² = 40.0,75² = 22,5 P4 = R4.I4² = 60.0,5² = 15 P5 = R5.I5² = 8.3,75² 112,5 P6 = R6.I6² = 8.3,75² = 112,5 P1= 112,5W P2= 30W P3= 22,5W P4= 15W P5= 112,5W P6= 112,5W P7= 22,5W P8= 22,5W P7 = R7.I7² = 40.0,75² = 22,5 P8 = R8.I8² = 40.0,75² = 22,5 07) O circuito abaixo ilustra um circuito composto por múltiplas fontes de tensão (V1, V2 e V3). Sabendo disto, determine a corrente elétrica que percorre e a potência dissipada nos resistores R2, R3 e R6. Lei de Kirchhoff das tensões em 1 -30 + 12 * i1 + 10(i1+i2) + 8(i1-i3) = 0 -30 + 12 * i1 + 10i1 + 10i2) + 8i1- 8i3 = 0 30i1 + 10i2 – 8i3 = 60 (1) Lei de Kirchhoff das tensões em 2 -48 + 15i2 + 10(i1+i2) + 7i2 = 0 -48 + 15i2 + 10i1 + 10i2 + 7i2 = 0 10i1 +32i2 = 48 (2) Lei de Kirchhoff das tensões em 3 -60 + 8(i3-i1) + 10i3 + 15i3 = 0 -60 + 8i3 - 8i1 + 10i3 + 15i3 = 0 -8i1 + 33i3 = 60 (3) 30i1 + 10i2 – 8i3 = 60 (1) 10i1 +32i2 = 48 (2) -8i1 + 33i3 = 60 (3) Solução do Sistemas de Equações Lineares I1= 2,38796901 I2= 0,753759684 I3= 2,3970834 Corrente elétrica que percorre e a potência dissipada nos resistores R2 Corrente elétrica: iR2 = (i1+i2) IR2 = 3,14 A Potência dissipada: U=R*I UR2= 31,4V PR2= UR2*iR2 PR2= 98,59 W Corrente elétrica que percorre e a potência dissipada nos resistores R3 Corrente elétrica: iR3 = (i3+i1) IR3 = 0,009 A Potência dissipada: U=R*I UR3= 0,07V PR3= UR3*iR3 PR3= 0,00063 W Corrente elétrica que percorre e a potência dissipada nos resistores R6 Corrente elétrica: IR6 = 0,75A Potência dissipada: U=R*I UR6= 5,25V PR6= UR6*iR6 PR6= 3,93W “A nossa maior glória não reside no fato de nunca cairmos, mas sim em levantarmo-nos sempre depois de cada queda. ” (Confúcio)
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