CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA

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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Atividade 1: Unidades de Estudo 1 e 0032
1) Os transformadores são dispositivos que fazem a conversão da potência elétrica através da ação do campo magnético gerado. Naturalmente, não é possível construir os transformadores ideais; assim, apenas os transformadores reais podem ser construídos.
 
Em relação aos transformadores reais, analise as afirmativas a seguir.
 
I. Em um transformador real, podemos considerar que o fluxo concatenado total através de uma bobina é simplesmente o produto entre número de espiras e o fluxo. 
II. Para converter um transformador real em um transformador ideal, uma das condições é que não haja correntes parasitas e nem histerese no núcleo do transformador.
III. A corrente necessária para produzir fluxo no núcleo ferromagnético de um transformador consiste somente na corrente de magnetização.
IV. A tensão induzida em um transformador real é a relação da variação do fluxo concatenado na bobina pelo tempo. 
 
É correto o que se afirma em:
· II e III, apenas.
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois em um transformador real o fluxo concatenado total depende da posição da espira dentro da bobina, ou seja, não podemos considerar  Logo, é possível determinar um fluxo médio por espiras , em que  é o fluxo concatenado das espiras e é o número de espiras. Além disso, a corrente necessária para produzir fluxo no núcleo ferromagnético de um transformador consiste em duas componentes: a primeira é a corrente de magnetização , que é necessária para a geração do fluxo no núcleo ferromagnético do transformador real, e a segunda é a corrente de perdas do núcleo , que é a parcela responsável pelas perdas por histerese e por correntes parasitas no núcleo.
II E IV APENAS correta
2) Com o intuito de determinar o circuito equivalente de um transformador com especificações nominais de 24 kVA e 1100/110 V, foi realizado um ensaio de curto-circuito. Os instrumentos de medição no lado de alta tensão e no lado de baixa tensão em curto obtiveram os seguintes valores: 24 V, 10 A e 200 W.
 
Com base no ensaio realizado, analise as afirmativas a seguir.
 
I. O módulo da impedância em série do lado de alta tensão é 2,4 Ω.
II. A resistência equivalente do lado de baixa tensão do transformador é 2 Ω.
III. O cosseno do ângulo desse fasor a partir do fator de potência é 0,83.
IV. A resistência equivalente do lado de alta tensão do transformador é 2 Ω.
 
É correto o que se afirma em:
· 
I, III e IV, apenas.
3) 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.
Resposta 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.
4) 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:
Resposta correta
I, II e IV, apenas.
5) 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.
Resposta correta
V, V, F, V.
6) Os transformadores são usados em diversas situações, como, por exemplo, no ajuste de tensão de equipamentos elétricos. Considerando isso, um engenheiro eletricista está projetando um transformador elétrico ideal com as seguintes especificações: tensão de entrada 220 V, corrente de entrada de 10 A e corrente de saída de 20 A.
 
Considerando o transformador elétrico ideal acima, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
  
I. (  ) Por ser um transformador elétrico ideal, a potência de entrada será diferente da de saída. 
II. (   ) A relação de transformação é , ou seja, há um rebaixamento na tensão secundária.
III. (   ) Em termos da impedância que ocorre no transformador ideal, o valor de entrada será .
IV. (   ) A tensão de saída será de 440 V, pois a relação de transmissão é de elevação de tensão.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
Resposta correta
F, V, V, F.
7) Dois ensaios foram realizados em um transformador monofásico real de 60 MVA com uma tensão nominal de placa 6 kV/58 kV. O primeiro ensaio realizado foi o de curto-circuito no lado de baixa tensão, e os seguintes resultados foram obtidos: 464 V, 4,15 A e 154 W. Posteriormente, foi realizado um ensaio de circuito vazio a partir do lado de baixa tensão no qual foram obtidos os seguintes resultados: 6 kV, 44,3 A e 193 W.
 
De acordo com o texto, analise as afirmativas a seguir.
 
I. A regulação da tensão se o transformador estiver trabalhando na tensão e cargas nominais, será de 0,89%.
II. A regulação da tensão se o transformador estiver trabalhando na tensão e cargas nominais será de 0,75%.
III. A regulação da tensão se o transformador estiver trabalhando na tensão nominal e carga com fator de potência 0,8 será de -5,49%.
IV. A regulação da tensão se o transformador estiver trabalhando na tensão e carga com fator de potência 0,8 será de -3,02%.
 
É correto o que se afirma em:
Resposta correta
I e III, apenas.
8) 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:
Resposta correta
II e III, apenas.
9) Os transformadores elétricos são equipamentos que têm como função alterar a tensão e a corrente elétrica que passa por eles. Para uma boa operação do transformador, existem alguns testes que podem ser realizados, para que nãotenhamos problemas com a transmissão e distribuição de energia. 
 
Sobre os ensaios realizados em transformadores, analise as afirmações a seguir.
 
I. No ensaio de curto-circuito aberto, deixamos um dos enrolamentos do transformador sem nenhuma conexão e do outro lado conectamos uma fonte ajustada na tensão nominal do equipamento.
II. No ensaio de curto-circuito, conectamos os terminais de baixa tensão em curto-circuito, e os terminais de alta tensão a uma fonte de tensão variável ajustada para que a corrente no enrolamento em curto-circuito aumente para o valor correspondente da corrente nominal do equipamento.
III. No ensaio a vazio, deixamos um dos enrolamentos do transformador sem nenhuma conexão e do outro lado conectamos uma fonte ajustada na tensão nominal do equipamento.
IV. No ensaio a vazio, conectamos os terminais de baixa tensão em curto-circuito, e os terminais de alta tensão a uma fonte de tensão variável ajustada para que a corrente no enrolamento em curto-circuito aumente para o valor correspondente da corrente nominal do equipamento.
 
É correto o que se afirma em:
Resposta correta
II e III, apenas.
10) 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: 
Resposta correta
II, III e IV, apenas.