Avaliação I - Individual Conversão Eletromecânica de Energia

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GABARITO | Avaliação I - Individual (Cod.:886840)
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Prova 69782054
Qtd. de Questões 10
Acertos/Erros 8/2
Nota 8,00
Assim como na física clássica, que podemos encontrar as três leis de Newton e a teoria da gravitação, no estudo de conversão eletromecânica de energia 
nos deparamos com as leis que estruturam o eletromagnetismo. Uma dessas leis do eletromagnetismo diz que se colocarmos uma bobina sob efeito de 
uma variação no fluxo de campo magnético, será induzida uma corrente elétrica nessa bobina. 
Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA que apresenta a lei conhecida como lei da indução eletromagnética:
A Lei de Ohm.
B Lei de Foucault.
C Lei de Faraday.
D Lei de Ampère.
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[Laboratório Virtual – Força magnética entre dois fios paralelos] Considere que as duas fontes de corrente estão reguladas para fornecer 3 amperes. A 
distância e o comprimento dos fios são os iniciais do experimento. Considere que não foi invertida a polaridade das fontes de corrente (configuração 
inicial). Ao selecionar a opção “computador”, é possível verificar o módulo das forças presentes. 
Sobre as forças F12 e F21 apresentadas no experimento, assinale a alternativa CORRETA:
A A força F12 é igual a 5,24E-7 e a F21 é igual a 5,24E-7. Se a distância dos fios for alterada, os módulos das forças não serão alterados.
B A força F12 é igual a 7,55E-7 e a F21 é igual a 7,55E-7. Se invertermos o sentido de uma das correntes, os módulos das forças serão alterados.
C A força F12 é igual a 5,24E-7 e a F21 é igual a 5,24E-7. Se invertermos o sentido de uma das correntes, os módulos das forças permanecem os
mesmos.
D A força F12 é igual a 7,55E-7 e a F21 é igual a 7,55E-7. Se invertermos o sentido de uma das correntes, os módulos das forças permanecem os
mesmos.
As máquinas elétricas são dispositivos que convertem energia elétrica em energia mecânica e vice-versa. Elas são compostas por circuitos elétricos e 
magnéticos acoplados entre si, que são modelados pelas equações de Maxwell. Nas máquinas elétricas, os condutores percorridos por correntes elétricas 
interagem com os campos magnéticos gerados por correntes elétricas em outros condutores ou por ímãs permanentes. Essa interação resulta na conversão 
de energia elétrica em energia mecânica, como no caso dos motores elétricos, ou na conversão de energia mecânica em energia elétrica, como nos 
geradores elétricos. Com base no exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) As máquinas elétricas são compostas por circuitos elétricos e magnéticos.
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( ) Os circuitos elétricos e magnéticos não interagem entre si nas máquinas elétricas.
( ) As equações de Maxwell são utilizadas para modelar apenas os circuitos elétricos das máquinas elétricas.
( ) Os campos magnéticos nas máquinas elétricas são gerados apenas por correntes elétricas em condutores.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - V - F.
B V - F - F - F.
C V - V - F - V.
D V - F - V - F.
Na resolução de problemas envolvendo circuitos magnéticos, podemos encontrar a analogia entre esses circuitos e os circuitos elétricos resistivos. Da 
mesma forma que podemos encontrar um caminho fechado para a corrente elétrica em circuitos elétricos, há um caminho magneticamente fechado nos 
circuitos magnéticos. Algumas grandezas também são análogas para os dois casos.
Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA que apresenta uma analogia entre circuitos magnéticos e circuitos elétricos:
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A A condutância de um circuito elétrico corresponde à relutância magnética.
B A permeância de um circuito elétrico corresponde à condutância de um circuito magnético.
C A permeabilidade magnética presente em um circuito magnético corresponde à condutividade elétrica presente em um circuito elétrico.
D A força magnetomotriz (f.m.m.) de um circuito elétrico corresponde à tensão elétrica de um circuito magnético.
Os campos magnéticos desempenham um papel fundamental nas máquinas elétricas, como motores e geradores, pois são responsáveis pela conversão de 
energia de uma forma para outra. No caso dos motores elétricos, a energia elétrica é convertida em energia mecânica através do campo magnético gerado 
pelas bobinas do estator e do rotor. Enquanto nos geradores elétricos, a energia mecânica é convertida em energia elétrica através do movimento do rotor 
dentro do campo magnético gerado pelo estator. Com base no exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Os campos magnéticos são essenciais nas máquinas elétricas.
( ) Os campos magnéticos convertem energia elétrica em energia mecânica nos motores.
( ) Os campos magnéticos convertem energia mecânica em energia elétrica nos geradores.
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( ) Os geradores são os únicos dispositivos que utilizam campos magnéticos.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - V - V - F.
B F - V - V - F.
C V - F - V - F.
D V - V - F - V.
Do ponto de vista ético, os dispositivos de força eletromecânicos desempenham um papel crucial no avanço tecnológico e no desenvolvimento 
sustentável. Esses dispositivos possibilitam o funcionamento de equipamentos e sistemas presentes em nosso cotidiano, melhorando a qualidade de vida 
das pessoas, desde a mobilidade elétrica até a automação industrial que otimiza processos produtivos. Com base nos dispositivos de força, analise as 
sentenças a seguir:
I- Os dispositivos de força são exclusivamente geradores e motores elétricos, responsáveis pela conversão entre energia elétrica e energia mecânica.
II- Os dispositivos de força abrangem os geradores, motores elétricos e transdutores eletromecânicos, permitindo a conversão entre energia elétrica e 
energia mecânica, bem como a transformação de sinais elétricos.
III- A energia elétrica pode ser convertida em energia mecânica e vice-versa por meio de um conversor eletromecânico de energia.
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IV- Os materiais piezoelétricos não podem ser considerados conversores eletromecânicos de energia.
Assinale a alternativa CORRETA: 
A As sentenças II e III estão corretas.
B As sentenças I e IV estão corretas.
C As sentenças I e III estão corretas.
D Somente a sentença III está correta.
A figura apresentada representa um circuito magnético simples sem entreferro. Considere que uma corrente elétrica de intensidade I será direcionada 
através de um número N de espiras, gerando um fluxo magnético que percorrerá um retângulo. Esse retângulo possui dimensões médias na base e altura 
de valor X e Y, respectivamente. Além disso, sua secção transversal possui uma área. A intensidade de campo magnético no núcleo é de 2*10^3 A.esp/m . 
O material do núcleo possui uma permeabilidade relativa µr de 1000 e µ0 é igual a 4.pi.10^-7.
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Com base nos dados apresentados, assinale a alternativa CORRETA:
A Para o problema apresentado, o espraiamento se torna excessivo, devido ao entreferro do circuito magnético.
B Para o problema apresentado, a densidade de fluxo magnético no núcleo será de 5,71 Wb/m^2.
C Para o problema apresentado, a densidade de fluxo magnético no núcleo será de 2,51 Wb/m^2.
D Para o problema apresentado, a densidade de fluxo magnético no núcleo será de 7,51 Wb/m^2.
Um objeto desmagnetizado, composto por ferro, possui diversos domínios magnéticos e, de maneira geral, esses domínios estão orientados 
aleatoriamente. Se aplicarmos uma força magnetizante nesse objeto, os momentos dos domínios magnéticos tendem a ter uma reação com esse campo 
magnético aplicado. Também, se retirarmos a força magnetizante do objeto, os momentos dos domínios magnéticos irão reagir de outra forma. Com 
relação aos domínios magnéticos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
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( ) É possível aumentar a força magnetizante até um ponto em que os momentos magnéticos irão retornar as suas orientações iniciais, totalmente 
aleatórios nas orientações.
( ) Podemosdizer que o material está completamente saturado quando todos os momentos magnéticos estiverem alinhados com o campo aplicado.
( ) Um material saturado terá os momentos dos domínios magnéticos desalinhados com o campo aplicado, ainda podendo aumentar a densidade de 
fluxo.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - V.
B F - V - F.
C V - F - F.
D V - F - V.
“Devido à estrutura cristalina, um material ferromagnético é dividido em vários domínios magnéticos, estes são regiões onde os átomos estão orientados 
para um sentido. Quando um material ferromagnético está submetido a um campo magnético, os átomos do material se alinham com o sentido do campo 
magnético externo. Consequentemente, o material se torna magnetizado, com polos norte e sul. Quando todos os domínios magnéticos ficam apontados 
para o sentido do campo magnético externo, o material atinge a saturação” (STROSKI, 2023, on-line). Considerando as informações apresentadas e o 
ciclo de Histerese, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
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I- A saturação magnética ocorre quando a densidade de fluxo atinge um valor mínimo em um material magnético.
PORQUE
II- À medida que a intensidade da força magnetizante continua a aumentar, em algum ponto o material atinge sua capacidade máxima de magnetização.
Assinale a alternativa CORRETA:
Fonte: STROSKI, P. N. Histerese: o que é? Electrical Library, abr. 2023. Disponível em: https://www.electricalelibrary.com/2023/04/18/histerese-o-
que-e/. Acesso em: 5 jun. 2023.
A A asserção I é uma proposição falsa, e a asserção II é uma proposição verdadeira.
B As asserções I e II são proposições falsas.
C A asserção II é uma proposição falsa, e a asserção I é uma proposição verdadeira.
D As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a I é uma justificativa correta da II.
[Laboratório Virtual – Força magnética entre dois fios paralelos] Considere que as duas fontes de corrente estão reguladas para fornecer 2,5 amperes. A 
distância inicial entre o centro dos fios é de aproximadamente 450 milímetros (distância 1). Os dados serão coletados. Em seguida, essa distância será 
alterada para aproximadamente 350 milímetros (distância 2), como mostrado na figura. O comprimento dos fios permanecerá o mesmo da configuração 
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inicial. Considere que não foi invertido a polaridade das fontes de corrente (configuração inicial). Ao selecionar a opção “computador”, é possível o 
módulo das forças presentes.
Sobre os dados obtidos no experimento, assinale a alternativa CORRETA:
A Para a configuração utilizando a distância 1, a força F12 será diferente da força F21.
B O módulo das forças não será alterado ao diminuir a distância entre os fios.
C O módulo das forças será maior ao utilizarmos a distância 2, quando comparado com o módulo das forças utilizando a distância 1.
D O módulo das forças será maior ao utilizarmos a distância 1, quando comparado com o módulo das forças utilizando a distância 2.
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