TESTE DE CONHECIMENTO - CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA

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1.
		(FCC / 2007) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas da afirmação seguinte:
"A capacidade de um material de concentrar o fluxo magnético é denominada _______________ e a oposição que um material oferece à produção do fluxo magnético é denominada _______________, sendo a relação entre essas características _______________ proporcional."
	
	
	
	força magnetomotriz - remanência - inversamente
	
	
	permeabilidade - relutância - inversamente
	
	
	permeabilidade - remanência - diretamente
	
	
	histerese - relutância - diretamente
	
	
	permeabilidade - indutância - diretamente
	Data Resp.: 11/10/2022 10:10:17
		Explicação:
Gabarito: permeabilidade - relutância - inversamente
Justificativa: No módulo 1, definiu-se que: "A permeabilidade do material, por sua vez é o que permite maior confinamento do fluxo magnético (ᶲᶲ) na estrutura do circuito, e por consequência reduz as perdas associadas à dissipação".
No módulo 2, por sua vez foi apresentado o modelo matemático que descreve a relutância, sendo:
Rc=lcμAcRc=lcμAc
A relutância é análoga à resistência elétrica, ou seja se opõe nesse caso à passagem de fluxo, e como pode ser visto pela equação, é inversamente proporcional à permeabilidade.
	
	
	 
		
	
		2.
		(Petrobras / 2010)
Considere a curva de Histerese acima. Em alguns materiais, um pequeno campo magnético externo pode provocar um elevado grau de alinhamento dos momentos magnéticos dos seus componentes. Analisando-se o gráfico acima, conclui-se que
	
	
	
	em C a magnetização se aproxima do valor de saturação, indicando alinhamento dos dipolos atômicos.
	
	
	quando a intensidade do campo H diminui gradualmente a partir de C, ocorre aumento da magnetização.
	
	
	quando H é reduzido a zero o deslocamento dos domínios no material é totalmente reversível, existindo ainda magnetização.
	
	
	a área compreendida pelo ciclo de histerese mede o ganho de energia provocada pela irreversibilidade do processo.
	
	
	este comportamento é característico dos materiais paramagnéticos.
	Data Resp.: 11/10/2022 10:13:37
		Explicação:
Gabarito: em C a magnetização se aproxima do valor de saturação, indicando alinhamento dos dipolos atômicos.
Justificativa: Como apresentado no módulo 3 desse estudo a magnetização pode ser descrita como segue:
· À medida que a corrente aumenta, o fluxo percorre o caminho destacado por oac no gráfico, até atingir a saturação;
· Ao observar a redução de corrente, o fluxo não segue o mesmo caminho utilizado na magnetização, este passa agora por cBr;
· O fluxo oposto, desmagnetizante, não cruza a origem quando a força é levada a zero, isto é, a estrutura retém uma magnetização chamada de residual.
	
	
	 
		
	
		3.
		(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. Caso a bobina tenha 1.000 espiras, qual a corrente necessária para produzir indução magnética no entreferro igual a 0,01 T.
	
	
	
	Entre 30 e 40A
	
	
	Entre 10 e 20A
	
	
	Entre 20 e 30A
	
	
	Entre 40 e 50A
	
	
	Entre 50 e 60A
	Data Resp.: 11/10/2022 10:16:24
		Explicação:
Gabarito: Entre 30 e 40A
Justificativa:
F=∅Rtotal=NiF=∅Rtotal=Ni
Onde:
Rtotal=Rc+RgRtotal=Rc+Rg
Rc=lcμAcRc=lcμAc
Rg=lgμAgRg=lgμAg
Substituindo os valores na equação:
i=39,8mAi=39,8mA
	
	
	 
		
	
		4.
		(PC-ES / 2019) Os imãs podem ser divididos em naturais, artificiais e temporários. Sobre ímãs permanentes, assinale a alternativa correta.
	
	
	
	Não alteram suas propriedades ao serem aquecidos.
	
	
	Para que estejam magnetizados, seus domínios magnéticos devem estar desalinhados.
	
	
	Quanto menor o fluxo residual em um material, mais intenso será seu campo magnético após o processo de magnetização.
	
	
	Não é possível desmagnetizar um ímã permanente.
	
	
	Quanto maior a força coercitiva em um material, menos susceptível à desmagnetização por campo magnético ele estará.
	Data Resp.: 11/10/2022 10:17:46
		Explicação:
Gabarito: Quanto maior a força coercitiva em um material, menos susceptível à desmagnetização por campo magnético ele estará.
Justificativa: Pelas propriedades dos materiais magnéticos, o ímãa permanente é do tipo artificial e após retirar a excitação externa, retém um fluxo em sua estrutura. Para que o material seja completamente desmagnetizado, é necessário aplicar uma força chamada coercitiva, esta, quanto maior implica em materiais menos susceptíveis à perda de fluxo residual.
	
	
	03541PRINCÍPIOS DA CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
	 
		
	
		5.
		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, considere dois enrolamentos com os seguintes dados:
L21=L12=cos(θ)L21=L12=cos(θ)
L(22=)2L(22=)2
L(11=)1L(11=)1
A corrente que circula pelas bobinas é a mesma dada por:
i=Ii=I
Em qual posição ocorre o torque médio de maior valor?
	
	
	
	30°
	
	
	-30°
	
	
	270°
	
	
	180°
	
	
	90°
	Data Resp.: 11/10/2022 10:19:32
		Explicação:
Avaliando a equação
· O torque médio é negativo.
· O seno máximo ocorre na posição em que o ângulo é 90. Contudo o torque é negativo, logo em 270/-90° tem-se um valor máximo negativo, fazendo com que o torque médio alcance o máximo positivo.
	
	
	 
		
	
		6.
		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. Neste contexto, considere o circuito seguinte:
A força é tal que na condição inicial, força nula, há dois gaps, um acima e um abaixo da peça móvel. Considere que x é o deslocamento da peça móvel e que esta possui uma altura h.
· área do gap é dada por: f(x), depende do movimento da peça
· N: 100 espiras
· Corrente= 0,5 A
Calcule a energia armazenada.
	
	
	
	W′camp(i,x)=625μ0f(x)lWcamp′(i,x)=625μ0f(x)l
	
	
	W′camp(i,x)=μ0f(x)lWcamp′(i,x)=μ0f(x)l
	
	
	W′camp(i,x)=25μ0f(x)lWcamp′(i,x)=25μ0f(x)l
	
	
	W′camp(i,x)=5μ0f(x)lWcamp′(i,x)=5μ0f(x)l
	
	
	W′camp(i,x)=65μ0f(x)lWcamp′(i,x)=65μ0f(x)l
	Data Resp.: 11/10/2022 10:58:19
		Explicação:
	
	
	 
		
	
		7.
		(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?
	
	
	
	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.
	
	
	O processo de conversão eletromecânica não é essencialmente reversível, exceto por uma pequena quantidade de energia que se perde em aquecimento.
	
	
	A forma final das equações do torque é distinto para os dois tipos de máquinas, assim como os detalhes de construção mecânica.
	
	
	Quando a energia mecânica é convertida em energia elétrica, o dispositivo é chamado motor.
	
	
	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.
	Data Resp.: 11/10/2022 10:34:42
		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 apresentadosno estudo.
	
	
	03542ARQUITETURA DA MÁQUINA DE INDUÇÃO
	 
		
	
		8.
		(FCC / 2013) Considere um motor de indução de 460V, 50HP, 60Hz, 4 polos e rotação de 1755RPM, operando com carga nominal. Nas condições citadas, o escorregamento nominal do motor é:
	
	
	
	1,7%
	
	
	2,5%
	
	
	3,4%
	
	
	13%
	
	
	4,7%
	Data Resp.: 11/10/2022 10:38:52
		Explicação:
Gabarito: 2,5%
Justificativa: Inicialmente deve-se calcular a velocidade síncrona:
O escorregamento é dado por:
	
	
	 
		
	
		9.
		O conjugado máximo desenvolvido por um motor de indução é independente:
	
	
	
	Da tensão aplicada em seus terminais.
	
	
	Da reatância de dispersão do rotor.
	
	
	Do valor da resistência do estator.
	
	
	Da velocidade síncrona da máquina.
	
	
	Do valor da resistência rotórica.
	Data Resp.: 11/10/2022 10:43:51
		Explicação:
Gabarito: Do valor da resistência rotórica.
Justificativa: A equação de torque máximo de um motor de indução é dada por:
Entre as variáveis descritas nas alternativas, percebe-se que o torque máximo não depende da resistência do rotor.
	
	
	 
		
	
		10.
		(FUNCAB / 2012) Um motor de indução trifásico, 60Hz, opera na velocidade nominal de 850RPM. O deslizamento desse motor (em %) é de:
	
	
	
	5,56
	
	
	4,95
	
	
	9,17
	
	
	7,06
	
	
	8,50
	Data Resp.: 11/10/2022 10:44:59
		Explicação:
Gabarito: 5,56
Justificativa: A velocidade síncrona do motor será de:
Para atingir uma velocidade de aproximadamente (e maior) a velocidade do rotor, essa máquina deve possuir 8 polos:
O escorregamento será dado por: