Conceitos de Máquinas Elétricas e Transformadores

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1-Uma estratégia interessante para estudar as máquinas CC é o controle de velocidade. Por exemplo, nos geradores CC, ele é utilizado para analisar meios de controle de velocidade, para ter um controle de potência mecânica fornecida e, consequentemente, no que será, de fato, convertido em energia elétrica. 
 
Sobre o controle de velocidade nas máquinas CC, analise as afirmativas abaixo.
 
I. O controle da velocidade de um motor CC pode ser estabelecido de três maneiras principais: pela variação da resistência de campo, pela resistência de armadura ou, ainda, por meio da modificação da tensão de armadura. 
II. Um CLP pode ser implementado para combinar o uso de dispositivos de estado sólido, como diodos, para produzir corrente de campo para o motor CC. Ele pode, também, fornecer a corrente CC para funcionamento e para o controle do gerador CC.
III. Em operações de hardware, o sistema de controle de velocidade é realizado pelo sistema Ward-Leonard e pode ser implementado nos equipamentos sem a necessidade de chips ou de outros artifícios eletrônicos.
IV. Se a conexão dos equipamentos for em um sistema em malha aberta ou em malha fechada, é utilizado um controlador PID, que recebe esse nome devido à maneira como os ganhos atuam matematicamente e fisicamente no sistema.
 
É correto o que se afirma em:
2-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:
3-A eficiência é uma propriedade bastante interessante e necessária para avaliarmos o rendimento de diversos equipamentos. Para avaliar a eficiência de um transformador, compara-se a sua potência de entrada com a potência de saída.
Neste sentido, assinale as afirmativas a seguir.
 
I. Para calcularmos a eficiência de um transformador, devemos levar em conta as perdas no núcleo e as perdas dos enrolamentos de cobre.
II. Quanto menores as perdas no núcleo e as perdas no cobre dos enrolamentos, maior será a eficiência do transformador.
III. Para calcularmos a eficiência de um transformador, basta sabermos a corrente na saída do transformador e seu fator de potência.
IV. Para calcularmos a eficiência de um transformador, basta sabermos a tensão na saída e na entrada do transformador.
 
Está correto o que se afirma em:
4-Nos transformadores monofásicos reais, o fluxo estabelecido nos enrolamentos está sujeito a perdas por dispersão, ou seja, uma parte do fluxo deixa o núcleo de ferro passando através do ar. Ela passa através de uma das bobinas do transformador, mas não através da outra.
 
Em relação aos fluxos nas bobinas, analise as afirmativas a seguir.
 
I. O fluxo na bobina primária do transformador é determinado somente pelo fluxo mútuo, que permanece no núcleo e concatena os enrolamentos.
II. No enrolamento secundário, o fluxo é determinado pelo fluxo mútuo e o fluxo de dispersão, que passa pelo enrolamento e retorna pelo ar, contornando o enrolamento primário.
III. Nos transformadores monofásicos, a relação de transformação também pode ser determinada pela razão entre as tensões causadas pelo fluxo mútuo no enrolamento primário e no enrolamento tensão secundário.
IV. O fluxo de dispersão primário é diretamente proporcional à corrente elétrica primária e o fluxo de dispersão secundário é diretamente proporcional à corrente secundária.
 
É correto o que se afirma em: 
5-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.
6-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 os geradores 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: 
7- 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. Considerandoo 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:
8- 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.
9- Uma engenheira eletricista está responsável pela manutenção de um transformador monofásico real de 80 kVA e tensão nominal 1100/110 V. Antes de iniciar os serviços, ela realizou um ensaio de circuito vazio no lado de baixa tensão e obteve os seguintes resultados: 110 V, 2 A e 75 W.
 
Em relação ao ensaio vazio executado, analise as afirmativas a seguir.
 
I. O módulo da admitância de excitação a partir dos parâmetros do ensaio é 
II. O fator de potência neste ensaio será 0,34 atrasado. 
III. O módulo da admitância de excitação a partir dos parâmetros do ensaio é .
IV. O fator de potência neste ensaio será 0,34 adiantado. 
 
É correto o que se afirma em:
10- Em certas situações, é necessário fazer pequenas alterações nos níveis de tensão. Com isso, considere que um transformador elétrico de potência, com especificações nominais de 140 VA e 240/24 V, é conectado de certa forma para que comece a operar como um autotransformador elevador, aplicando-se uma tensão primária de 240 V sobre ele.
 
Considerando o autotransformador acima, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. (   ) A tensão secundária do transformador será de 264 V.
II. (   ) A corrente máxima do enrolamento em série será de 6,83 A.
III. (   ) No secundário, a potência aparente será de 1539,12 VA.
IV. (   ) A vantagem de potência aparente nominal será de 11.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.