GRA06222 Prova N2 A5

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Rodrigo Molgado GRA0622 Conversão Eletromecânica de energia Prova N2 A5 
 
1)Considere um transformador monofásico real de 130/1950 V, 60 Hz e 45 kVA, com 
uma reatância de magnetização de , quando medida nos terminais de 130 V. O 
primeiro enrolamento tem uma reatância de dispersão de e o segundo 
enrolamento tem uma reatância de dispersão de . 
Em relação às informações desse transformador, analise as afirmativas a seguir. 
I.Considerando o enrolamento secundário aberto e uma tensão de 130 V aplicada no 
primeiro enrolamento, a corrente primária será de 3,25 A. 
II.Considerando o enrolamento secundário em curto-circuito, a corrente primária será de 
346,15 A. 
III.Considerando o enrolamento secundário aberto e uma tensão de 130 V aplicada no 
primeiro enrolamento, a tensão secundária será de 1950 V. 
IV.Considerando o segundo enrolamento em aberto, para facilitar os cálculos podemos 
utilizar a técnica de circuito equivalente e refletir a reatância do enrolamento 
secundário para o primário. 
 
É correto o que se afirma em: 
 
• I, II e IV, apenas. 
 
2) Um motor CC em derivação de 2 polos, 10kW, 200V e 40 A tem um enrolamento de 
armadura com 3 caminhos paralelos e condutores ativos, sendo que a 
resistência e a corrente do circuito de armadura são 0,320 e 10A, respectivamente. 
O fluxo de armadura por polo é , e os efeitos da reação de armadura 
podem ser desprezados. As perdas rotacionais a vazio são estimadas em 0,6kW. 
Sobre o motor CC em derivação descrito, assinale a alternativa correta. 
 
• O torque mecânico do motor CC em derivação é 7,04 N.m, e, para uma 
, a potência mecânica será 14W. 
 
3) Existem alguns tipos de ensaios que são realizados e que possibilitam, dentre 
outros parâmetros importantes, a obtenção dos parâmetros do circuito elétrico 
equivalente em equipamentos elétricos, como os transformadores e, até mesmo, 
outros tipos de máquinas rotativas, como é o caso dos motores de indução, por 
exemplo. 
 
Sobre os ensaios nas máquinas de corrente contínua, analise as afirmativas abaixo. 
 
I. No ensaio de circuito aberto, ou ensaio a vazio, realizado nos motores CC, os 
parâmetros são medidos somente na armadura e são utilizados para obter os 
parâmetros do enrolamento de campo. 
II. No ensaio de curto-circuito, ou ensaio de rotor bloqueado, realizado nos motores 
CC, as tensões, as correntes e as potências ativas são medidas, com isso, é possível 
obter os parâmetros restantes. 
III. A Regulação de Tensão (RT), estratégia da qual os ensaios vistos fazem parte, é 
em função da tensão ( ) de terminal sem carga, a vazio, do gerador e da tensão (
) de terminal a plena carga do gerador. 
IV. A comparação dos geradores CC entre si é baseada nas tensões deles, nas 
potências nominais, nas eficiências e nas regulações de potência, sendo que a 
regulação de potência é em função da potência de terminal sem carga. 
 
É correto o que se afirma em: 
 
• II e III, apenas. 
 
4) A maioria dos sistemas de geração e distribuição de potência são sistemas de 
corrente alternada (CA) trifásicos, os quais são de suma importância para a 
sociedade. Além das ligações padrões, existem outras maneiras de realizar a 
transformação trifásica, fazendo uso de apenas dois transformadores. Essas técnicas 
provocam uma restrição na capacidade do trabalho de potência pelos 
transformadores. 
 
Em relação às ligações com dois transformadores, analise as afirmativas a seguir e 
assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) Na ligação de triângulo aberto (V-V), um banco de transformadores trabalha com 
apenas dois transformadores. E a potência disponibilizada é 57,7% do valor nominal 
original deste banco. 
II. ( ) Na ligação estrela aberta e delta aberta, tem-se a ausência de um dos 
transformadores monofásicos e a presença do neutro, o que faz surgir uma “fase 
fantasma”, a qual permite a entrega de energia na saída do banco. 
III. ( ) A ligação T de Scott permite, por sua vez, obter duas fases com uma 
defasagem de 120° entre si, utilizando uma fonte de potência trifásica, com dois 
transformadores monofásicos de especificações iguais. 
IV. ( ) A ligação T trifásica converte a potência trifásica em bifásica, sendo esta uma 
ligação resultante, basicamente, da modificação da ligação T de Scott, o que resulta 
em tensões secundárias que se recombinam para produzir a saída trifásica do 
banco. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
• V, F, F, V. 
 
5) As lâmpadas fluorescentes são equipamentos muito úteis em nosso cotidiano. Para 
iniciarem seu funcionamento, elas necessitam de um impulso elétrico para começar a 
emitir luz — um equipamento que podemos utilizar para realizar essa função é o 
reator. 
 
Sobre o funcionamento dos reatores, assinale a alternativa correta. 
 
• Os reatores são equipamentos que possuem características indutivas e têm como 
objetivo adequar a tensão de uma rede elétrica a uma potência mais adequada para os 
equipamentos. 
 
6) Uma máquina CC de excitação independente com especificações nominais de 35 
kW e de 145 V opera com uma velocidade constante de 3000 rpm e com uma corrente 
de campo constante tal que a tensão de armadura em circuito aberto seja de 145V. A 
resistência de armadura é 
e a tensão de terminal é de 148V. 
 
Em relação ao motor CC com excitação série descrito acima, analise as afirmativas 
abaixo. 
 
I. A corrente da armadura para máquina CC de excitação independente é de 2A. 
II. A potência de entrada nos terminais para máquina CC de excitação independente é 
290W. 
III. A potência eletromagnética para máquina CC de excitação independente é 296W. 
IV. O torque mecânico para máquina CC de excitação independente é 0,92 N.m 
 
É correto o que se afirma em: 
 
• I e IV, apenas. 
 
7) Os geradores CC fazem parte de um grupo muito importante de conversores 
eletromecânicos de energia e baseiam-se, geralmente, em características de terminais 
(tensão e corrente); de aplicações; de potências nominais; e de regulação de tensão. 
Eles podem ser subdivididos em cinco tipos principais e diferenciam-se em relação 
aos tipos construtivos deles. 
 
Em relação às subdivisões dos geradores CC, analise as afirmativas a seguir e 
assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) O gerador CC de excitação independente é um tipo de máquina elétrica capaz 
de produzir a própria corrente de campo que será utilizada, por meio da conexão dos 
enrolamentos de campo com os terminais da máquina. 
II. ( ) O gerador CC composto cumulativo utiliza o enrolamento de campo ligado em 
série com o de armadura e isso permite, dada a ligação, que o enrolamento de campo 
tenha menos espiras, além de baixa resistência nesse enrolamento. 
III. ( ) O gerador CC composto diferencial tem conexão, por exemplo, com campos 
em série e em derivação, o que resulta em conexões como a derivação longa ou a 
derivação curta. 
IV. ( ) No gerador CC em derivação, a corrente de armadura é resultado da soma da 
corrente de campo e da de linha, e, com isso, não é necessário o uso da fonte externa 
e do controle de tensão. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
• F, F, F, V. 
 
8) As Leis de kirchhoff para circuitos são ferramentas fundamentais para as soluções 
de problemas relacionados a circuitos elétricos. A 1ª Lei de Kirchhoff, conhecida como 
Lei dos Nós, afirma que a soma das correntes que entram em um nó deve ser igual à 
soma das correntes que saem dele. E a 2ª Lei de Kirchhoff, conhecida como Lei das 
Malhas, afirma que a soma de todas as quedas de tensão, ao longo de uma malha, é 
nula. Com isso, vamos considerar um circuito com duas malhas. 
 
Fonte: Adaptada de Halliday (2016). 
#PraCegoVer: a imagem apresenta uma ilustração de um circuito eletrônico, formado por duas 
malhas, ambas contendo 2 geradores de tensão e 3 resistores. A malha da esquerda contém 
os geradores V1 e V2 e os resistores R1, R2 e R5. A malha da direita contém osgeradores V2 
e V3 e os resistores R2, R3 e R4. A indicação da corrente I1 está na horizontal e no sentido 
horário, no nó superior de ligamento das duas malhas. A I1 é dividida em uma I2 na vertical e 
uma I3 na horizontal, ambas ainda no sentido horário. 
HALLIDAY, D. et al. Fundamentos de física: eletromagnetismo. 10. ed. Rio de Janeiro, LTC, 
2016. v. 3. 
Considerando o circuito representado acima e com base nas Leis de Kirchhoff, analise 
as afirmativas a seguir. 
 
I. Aplicando a 1ª Lei de Kirchhoff na malha da direita do circuito no sentido anti-horário, 
podemos dizer que 
II. Se a tensão for a metade de , se os valores da corrente e forem 
de e , respectivamente e se todas as resistências do circuito forem de , a 
tensão será . 
III. Aplicando a 1ª Lei de Kirchhoff na malha da esquerda do circuito no sentido 
horário, podemos dizer que 
IV. Aplicando a 2ª Lei de Kirchhoff no nó entre as resistências , e , e 
considerando o sinal menos uma corrente que entra, podemos dizer 
que . 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
• III e IV, apenas. 
 
9) Uma das estratégias de trabalho e modelagem de transformadores reais é a 
utilização de um circuito elétrico equivalente. Deve-se levar em consideração as 
perdas que ocorrem nos transformadores reais e incluí-las na construção dos 
modelos. 
 
Sobre as perdas que ocorrem nos transformadores reais, analise as afirmativas a 
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I.( ) As perdas no cobre são consequência do aquecimento resistivo dos enrolamentos 
primários e secundários. 
II.( ) Devido ao fenômeno da histerese, durante cada semiciclo há uma perda 
associada à alteração da configuração dos domínios magnéticos no núcleo. 
III.( ) As perdas por correntes parasitas consideram o que circula no exterior dos 
enrolamentos primários e secundários ferromagnéticos. 
IV.( ) É possível construir um circuito equivalente que leva em consideração todas as 
imperfeições principais dos transformadores reais. Nesse contexto, o efeito mais fácil 
de se modelar são as perdas no cobre. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
• V, V, F, V. 
 
10) A eficiência de uma máquina elétrica de corrente contínua (CC) depende, 
diretamente, dos processos elétricos e mecânicos estabelecidos pelas próprias 
características construtivas dos aparelhos. É importante ressaltar que, devido aos 
avanços tecnológicos nessa área, as máquinas CC têm se tornado mais eficientes nas 
aplicações delas. 
 
Sobre a eficiência nas máquinas CC, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. Nas máquinas CC, a eficiência é a razão entre a potência de entrada e a de saída, 
desconsiderando as perdas no sistema. 
II. Nos geradores CC, a potência de entrada é em função da energia elétrica fornecida 
para a máquina elétrica. 
III. A potência de saída nos geradores CC é em função da tensão obtida nos terminais 
da máquina e da corrente disponibilizada 
IV. Nos motores CC, a potência de entrada é determinada em função da energia 
mecânica aplicada no rotor. 
 
É correto o que se afirma em: 
 
• I e III, apenas.