Prova N2 A5 Conversão Eletromecanica de Energia

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Humberto Oliveira Martins
IBMR- Conversão Eletromecânica de Energia
1. Uma indústria de transformadores especializada na produção de transformadores de tensão e de correntes foi contratada por um hospital para construir um transformador para elevar uma tensão de entrada de 110 V para uma tensão de saída com 220 V, necessários para alimentar uma carga de 12 A. Sobre as características desse transformador, é correto afirmar que:
R: o número de espiras do enrolamento primário sempre será a metade do enrolamento secundário.
2. O acionamento dos motores CC é feito a partir de uma fonte de potência CC.  Com isso, a tensão de entrada de um motor CC é constante, caso não seja especificado o contrário em placa. Os motores CC podem ser divididos em cinco tipos principais, considerando, especialmente, forma construtiva dele.
 
Em relação aos tipos principais dos motores CC, analise as afirmativas abaixo.
 
I. Um motor CC com excitação independente recebe esse nome porque o circuito de campo é alimentado diretamente por meio dos terminais do motor CC.  
II. O motor CC de ímã permanente conta com polos feitos com materiais especiais, os ímãs permanentes, e, com isso, dispensam o enrolamento de campo.
III. O motor CC série tem o enrolamento de campo com poucas espiras e é conectado em série com o circuito da armadura do motor.
IV. O motor CC composto tem campos em derivação, portanto as forças magnetomotrizes das bobinas de campo somam-se ou subtraem-se.
 
É correto o que se afirma em:
R: II e III, apenas.
3. Os geradores CC fazem parte de um grupo muito importante de conversores eletromecânicos de energia e baseiam-se, geralmente, em características de terminais (tensão e corrente); de aplicações; de potências nominais; e de regulação de tensão. Eles podem ser subdivididos em cinco tipos principais e diferenciam-se em relação aos tipos construtivos deles.
 
Em relação às subdivisões dos geradores CC, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).  
 
I. (   )  O gerador CC de excitação independente é um tipo de máquina elétrica capaz de produzir a própria corrente de campo que será utilizada, por meio da conexão dos enrolamentos de campo com os terminais da máquina.
II. (   ) O gerador CC composto cumulativo utiliza o enrolamento de campo ligado em série com o de armadura e isso permite, dada a ligação, que o enrolamento de campo tenha menos espiras, além de baixa resistência nesse enrolamento.
III. (   ) O gerador CC composto diferencial tem conexão, por exemplo, com campos em série e em derivação, o que resulta em conexões como a derivação longa ou a derivação curta. 
IV. (   ) No gerador CC em derivação, a corrente de armadura é resultado da soma da corrente de campo e da de linha, e, com isso, não é necessário o uso da fonte externa e do controle de tensão.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
R: F, F, F, V.
4. 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:
R: I e II, apenas.
5. Um gerador CC de excitação independente tem especificações nominais de 150 kW, 400 V, 380 A e 1720 rpm. Essa máquina tem uma tensão de campo de , uma resistência de campo , uma resistência de armadura de  e tensão resultante da armadura .
Em relação às informações passadas sobre o gerador CC, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
I. (    ) A corrente de campo da máquina será 40 A.
II. (    ) A corrente na armadura será 100 A.
III. (    ) A corrente de campo da máquina será 100 A.
IV. (    ) As perdas na armadura serão 96 KW. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
R: V, V, F, F.
6. Os transformadores monofásicos são utilizados em diferentes aplicações, como na adequação dos níveis de tensão em  sistemas elétricos. Pelo princípio da indução eletromagnética, um transformador tem o papel de transformar energia elétrica do tipo corrente alternada  em um determinado valor de tensão para outro valor de tensão, podendo elevar ou rebaixar esse valor, mas mantendo a frequência desse sinal. Sobre os transformadores monofásicos, analise as afirmativas a seguir.
 
I. Em um transformador ideal, a transformação do nível de tensão é realizada sem haver perda de potência. Ou seja, se a tensão é elevada, a corrente do sinal é reduzida, para que a potência não seja perdida. 
 
II. Os transformadores ideais são construídos de modo que os enrolamentos primários e secundários são envolvidos entre si, sendo que o enrolamento mais interno é o de baixa tensão. 
III. Os transformadores de corrente são projetados para reduzir proporcionalmente a corrente de entrada do sistema.
IV. O transformador de potencial tem como função reduzir proporcionalmente uma alta tensão e são projetados para operar com pequenas correntes.
 
Está correto o que se afirma em:
R: I, III e IV, apenas.
7. 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.
R: V, F, V, V.
8. 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.
R: F, V, V, F.
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 não tenhamos 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:
R: II e III, apenas.
10. 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:
R: I e III, apenas.
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