CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA - Simulado

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Disc.: CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA 
Aluno(a): 
Acertos: 9,0 de 10,0 30/09/2022 
 
 
 
1a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
Considere um núcleo magnético toroidal cujo comprimento médio é igual a 20cm. A 
bobina desse toroide tem 100 espiras. Deseja-se determinar a intensidade de campo 
magnético (H) no núcleo quando a corrente contínua é 0,01 [A]. 
 
 
4 Ae/m 
 
1 Ae/m 
 
3 Ae/m 
 5 Ae/m 
 
2 Ae/m 
Respondido em 30/09/2022 11:25:04 
 
Explicação: 
Gabarito: 5 Ae/m 
Justificativa: 
Ni=HlNi=Hl 
H=NilH=Nil 
H=100∗0,10,20=5Ae/mH=100∗0,10,20=5Ae/m 
 
 
2a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(CESPE / 2013) 
 
A figura acima representa o esquema de um circuito magnético alimentado por uma 
bobina com corrente constante i. O núcleo ferromagnético é constituindo por um 
material com permeabilidade magnética relativa igual a 10.000. A seção reta ao longo 
do entreferro e do material ferromagnético é considerada constante, e no entreferro 
não há espraiamento do fluxo magnético. 
Considerando µ0=4π×10−7H/mµ0=4π×10−7H/m, o caminho médio (lm) igual a 5 
cm e a medida do entreferro 5 mm, qual a relação entre a relutância do entreferro e do 
material magnético. 
 
 
200 
 
1100 
 1000 
 
10 
 
550 
Respondido em 30/09/2022 11:25:19 
 
Explicação: 
Gabarito: 1000 
Justificativa: Lembre-se de transformar as unidades para metro 
Rc=lcμAcRc=lcμAc 
Rc=0,051000μ0AcRc=0,051000μ0Ac 
 
Rg=lgμ0AgRg=lgμ0Ag 
Rg=0,005μAgRg=0,005μAg 
Logo 
RgRc=1000RgRc=1000 
 
 
3a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(TJ - AM / 2013) Na figura a seguir é apresentado um circuito magnético, com 
relutância magnética do núcleo de 0,2×107e/Wb0,2×107e/Wb, composto de uma 
bobina com 200 espiras percorridas por uma corrente de 400 mA. 
 
Sabendo-se que o comprimento médio do circuito magnético é igual a 0,20 m e que a 
área da seção transversal do núcleo de 4cm24cm2, a densidade de fluxo magnético no 
núcleo, em Tesla, é igual a: 
 
 0,10. 
 
0,05. 
 
0,20. 
 
0,25 
 
0,15. 
Respondido em 30/09/2022 11:35:01 
 
Explicação: 
Gabarito: 0,10. 
Justificativa: Pela equação que define a FMM: 
F=∅RF=∅R 
Como: 
F=NiF=Ni 
E 
∅=BA∅=BA 
Tem-se: 
Ni=BARNi=BAR 
B=NiARB=NiAR 
Substituindo os valores: 
B=0,1TB=0,1T 
 
 
 
4a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(SABESP / 2018) Nos transformadores e demais máquinas elétricas os núcleos são 
constituídos de material ferromagnético. No funcionamento com corrente alternada o 
fluxo magnético produz perdas pelo efeito das correntes de Foucault ou por efeito das 
correntes parasitas. A redução dessas perdas é conseguida com cuidados na construção 
do núcleo 
 
 
aterrado para permitir que as correntes parasitas escoem para a terra. 
 
com bloco maciço de ferro fundido. 
 
com bobinas de cobre com baixa resistividade. 
 
com bloco maciço de material ferromagnético revestido com material isolante. 
 com lâminas de material ferromagnético de pequenas espessuras e isoladas 
com verniz apropriado. 
Respondido em 30/09/2022 11:31:39 
 
Explicação: 
Gabarito: com lâminas de material ferromagnético de pequenas espessuras e isoladas com 
verniz apropriado. 
Justificativa: As perdas atribuídas às correntes parasitas podem ser minimizadas por meio 
de um processo conhecido por laminação. Neste, o núcleo é construído por meio de chapas 
de material magnético, separadas por um isolante. 
 
 
5a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
Indução eletromagnética é o fenômeno no qual um condutor é percorrido por uma 
corrente elétrica induzida quando imerso em uma região de fluxo de campo magnético 
oscilante. Dentro deste contexto, assinale a alternativa correta. 
 
 
Em todos os dispositivos de conversão eletromecânica, observamos um 
movimento linear da parte mecânica. 
 
Não é comum encontrar sistemas com múltipla excitação. 
 
A força ou torque só pode ser calculada por meio da energia. 
 
A indutância não tem relação com as medidas do circuito, dessa forma. O 
deslocamento da peça móvel nunca, ou quase nunca influencia no modelo. 
 A energia armazenada no campo é conservativa. 
Respondido em 30/09/2022 11:46:21 
 
Explicação: 
A energia, assim como a energia, é calculada por meio de valores tais como fluxo, corrente 
e deslocamento. Esta independe do caminho percorrido pelas variáveis, ou seja, é 
conservativa. 
 
 
6a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(CESPE - Petrobras - Engenharia de equipamentos - 2004 - Adaptado) Indução 
eletromagnética é o fenômeno no qual um condutor é percorrido por uma corrente elétrica 
induzida quando imerso em uma região de fluxo de campo magnético oscilante. 
 
Fonte: Fitzgeral, A. E. Kingsley Jr., C. e Kusko, A. Máquinas elétricas McGraw-hill: São 
Paulo, 1975, p. 82, adaptado. 
 
Com relação ao dispositivo de conversão de energia mostrado esquematicamente assinale a 
alternativa correta na figura acima, julgue o item seguinte. 
 
 
Se não houver movimento mecânico, a variação da energia no sistema elétrico é 
igual à variação da energia no campo de acoplamento. 
 
Havendo movimento mecânico a força é nula. 
 
O esquema mostrado refere-se ao funcionamento de geradores elétricos. O esquema 
é inadequado para motores elétricos. 
 As três setas verticais, I, II e III, representam as perdas de energia do sistema: 
elétricas, no campo de acoplamento e mecânicas, respectivamente. 
 
Supondo que o acoplamento desse dispositivo seja de origem magnética, é correto 
inferir que a energia e a co-energia armazenadas no campo magnético de 
acoplamento são iguais. 
Respondido em 30/09/2022 11:32:33 
 
Explicação: 
Avaliando o fluxo de cargas apresentado no conteúdo, há três pontos de perdas principais que 
devemos nos atentar durante o processo, sendo eles indicados pelas setas I, II e III: 
Em I: as perdas decorrentes dos componentes elétricos; 
Em II: perdas devido à interação entre os sistemas, acoplamento; 
Em III: perdas devido às peças mecânicas envolvidas no processo. 
 
 
7a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(UFCG - Equipamento médico odontológico - 2019 - Adaptado) Indução eletromagnética 
é o fenômeno no qual um condutor é percorrido por uma corrente elétrica induzida 
quando imerso em uma região de fluxo de campo magnético oscilante. Dentro deste 
contexto, em relação aos princípios fundamentais de conversão eletromecânica de 
energia, qual das alternativas está adequada? 
 
 A conversão eletromecânica de energia envolve a troca de energia entre um 
sistema elétrico e um sistema mecânico, através de um campo magnético de 
acoplamento. 
 
Quando a energia mecânica é convertida em energia elétrica, o dispositivo é 
chamado motor. 
 
O processo de conversão eletromecânica não é essencialmente reversível, 
exceto por uma pequena quantidade de energia que se perde em aquecimento. 
 
No cálculo do torque desenvolvido por um dispositivo eletromecânico de 
conversão de energia, uma equação fundamental do torque (Lei de Ampère) se 
aplica somente à máquinas com corrente alternada. 
 
A forma final das equações do torque é distinto para os dois tipos de máquinas, 
assim como os detalhes de construção mecânica. 
Respondido em 30/09/2022 11:41:44 
 
Explicação: 
A conversão eletromecânica da energia se dá devido a troca de energética entre os 
sistemas elétrico e mecânico, essa troca ocorre por meio do campo magnético, para os 
casos apresentados no estudo. 
 
 
8a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(IFTO / 2016) A inserção de resistências no circuito rotórico de um motor de indução 
com rotor bobinado tem a função de: 
 
 Aumentar o torque de partida 
 
Aumentar a velocidade nominal da máquina 
 
Diminuir as perdas no entreferro da máquina 
 
Diminuir as perdas por efeito Joule 
 
Diminuir a velocidade nominal da máquina 
Respondido em 30/09/2022 11:32:50 
 
Explicação: 
Gabarito: Aumentar o torque de partida 
Justificativa:De acordo com a equação desenvolvida para o torque a partir do circuito 
equivalente, tem-se: 
 
Percebe-se que o torque é proporcional à resistência de estator R2/sR2/s. Portanto, 
aumenta-se o torque quando se aumenta a resistência rotórica. A inserção de qualquer 
resistência a mais no circuito equivalente aumenta as perdas, além de não interferir nas 
velocidades da máquina. 
 
 
 
9a 
 Questão 
Acerto: 0,0 / 1,0 
 
(Petrobrás / 2010) Um motor de indução bobinado deverá ser empregado para acionar 
uma carga com conjugado de partida elevado e constante. É sabido que o conjugado 
máximo do motor é suficiente para atender a essa carga e que ele se encontra perto de 
sua velocidade síncrona. Para acionar essa carga sem alterar o valor do torque máximo 
do motor, deve-se: 
 
 
Partir o motor com tensão reduzida e aumentá-la à medida que a velocidade 
do motor se aproxima da velocidade de regime. 
 
Curto-circuitar os terminais do rotor, de modo a diminuir a resistência de 
partida, e abrir os terminais ao alcançar a velocidade de regime. 
 Aumentar a resistência do rotor do motor no momento da sua partida, 
reduzindo-a, gradativamente, até chegar à velocidade de regime. 
 Partir o motor com velocidade reduzida e aumentá-la linearmente, até que 
seja atingida a velocidade de regime. 
 
Aplicar tensão nos terminais do motor com frequência acima da frequência 
nominal. 
Respondido em 30/09/2022 11:51:52 
 
Explicação: 
Gabarito: Aumentar a resistência do rotor do motor no momento da sua partida, 
reduzindo-a, gradativamente, até chegar à velocidade de regime. 
Justificativa: 
"Aumentar a resistência do rotor do motor no momento da sua partida, reduzindo-a, 
gradativamente, até chegar à velocidade de regime." - Correta: com a resistência do rotor 
aumentada, o torque aumenta e após vencer a inércia inicial, diminui-se gradativamente. 
"Partir o motor com tensão reduzida e aumentá-la à medida que a velocidade do motor se 
aproxima da velocidade de regime." - Incorreta: o torque é proporcional à tensão, com isso 
se reduzir a tensão o torque também será reduzido. 
"Partir o motor com velocidade reduzida e aumentá-la linearmente, até que seja atingida a 
velocidade de regime." - Incorreta: diminuir a velocidade de partida também altera o 
torque. 
"Aplicar tensão nos terminais do motor com frequência acima da frequência nominal." - 
Incorreta: com frequência acima da nominal a rotação do motor aumentaria e não 
solucionaria o problema proposto. 
"Curto-circuitar os terminais do rotor, de modo a diminuir a resistência de partida, e abrir 
os terminais ao alcançar a velocidade de regime." - Incorreta: uma forma de aumentar o 
torque de um motor com rotor bobinado é inserir resistência no rotor; se curto-circuitar o 
rotor o torque será menor. 
 
 
10a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(Cesgranrio / 2012) Um motor de indução de oito polos é alimentado por uma rede 
elétrica cuja frequência é de 50Hz. O motor aciona uma carga, e sua velocidade de 
rotação é constante e igual a 705RPM. O valor do escorregamento desse motor é: 
 
 
6,4% 
 
3,7% 
 6,0% 
 
4,0% 
 
5,3% 
Respondido em 30/09/2022 11:30:32 
 
Explicação: 
Gabarito: 6,0% 
Justificativa: Primeiro deve-se calcular a velocidade síncrona do campo girante: 
 
O escorregamento será dado por: