Máquinas Elétricas Apols

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Máquinas Elétricas 
 
Apol 1 
 
Questão 1/5 - Máquinas Elétricas 
Um resistor de 
150ΩΩ é concetado ao secundário de um transformador ideal com uma rela
ção de espiras de 1:4 (primário-secundário). Uma fonte de tensão de 12 V 
eficaz e 1 KHz é ligada ao primário. Imagem abaixo para ilustrar o exercício. 
 
Formulas: 
 
R1=(N1N2)2∗R2R1=(N1N2)2∗R2 
 
I1=V1/R1I1=V1/R1 
 
V2=(N2N1)∗V1V2=(N2N1)∗V1 
 
P2=(V22R2)P2=(V22R2) 
 
 ω=2∗π∗fω=2∗π∗f 
 
X1=ω∗LX1=ω∗L 
 
I2=(N1N2)∗I1I2=(N1N2)∗I1 
 
V2=R2∗I2V2=R2∗I2 
 
I=V/(R+jX)I=V/(R+jX) 
 
P2=V2∗I2P2=V2∗I2 
 
 
 
(a) Assumindo que o transformador é ideal, calcule a corrente do primário, a 
tensão no resistor e a potência. 
(b) Repita esse cálculo assumindo que o transformador tem uma indutância 
de dispersão de 340uH, referida ao primário. 
 
 
Nota: 20.0 
 
A X1=2.14 ΩΩ 
I1=1.25 A 
I2=0.312 A 
V2=46.8 V 
P2=14.6 W 
Você acertou! 
 
 ω=2∗π∗fω=2∗π∗f = 2*3.1416*1000=6.28x10^3 
 
X1=ω∗LX1=ω∗L = 6.28x10^3*340uH=2.14 ΩΩ 
 
I1=V1/(R+jX)I1=V1/(R+jX) = 12/(9.38+2.14j) = 1.25 A 
 
I2=(N1N2)∗I1I2=(N1N2)∗I1 = 0.25*1,25=0.312 A 
 
V2=R2∗I2V2=R2∗I2 = 150 * 0.312=46.8 V 
 
P2=V2∗I2P2=V2∗I2 = 46.8*0.312=14.6 W 
 
B X1=3.15 ΩΩ 
I1=2.35 A 
I2=0.152 A 
V2=48 V 
P2=16.89 W 
 
C X1=5.63 ΩΩ 
I1=2.36 A 
I2=0.523 A 
V2=36.36 V 
P2=17.89 W 
 
D X1=4.14 ΩΩ 
I1=3.25 A 
I2=1.312 A 
V2=24.8 V 
P2=18.6 W 
 
E X1=5.14 ΩΩ 
I1=5.25 A 
I2=5.312 A 
V2=12.8 V 
P2=5.6 W 
 
Questão 2/5 - Máquinas Elétricas 
Nos transformadores são utilizados materiais magnéticos tratados para ter 
uma menor dispersão do fluxo magnético. A oposição à passagem do fluxo 
magnético é uma característica do material. 
 
 
Tal característica denomina-se 
Nota: 20.0 
 
A reatância. 
 
B histerese. 
 
C remanescência. 
 
D relutância. 
Você acertou! 
 
E permeabilidade 
 
Questão 3/5 - Máquinas Elétricas 
O fluxo de um eletroímã é de 9 Wb. O fluxo aumenta uniformemente até 24 
Wb num intervalo de 1,5 segundos. 
Calcule a tensão induzida numa bobina que contenha 10 espiras se a 
bobina estiver parada dentro do campo magnético. 
Nota: 20.0 
 
A 10V 
 
B 100V 
Você acertou! 
Δθ=24−9=15WbΔθ=24−9=15Wb 
ΔT=1,5sΔT=1,5s 
Δθ/ΔT=15/1,5=10Wb/sΔθ/ΔT=15/1,5=10Wb/s 
Vinduzido=10x10=100VVinduzido=10x10=100V 
 
C 50V 
 
D 80V 
 
E 70V 
 
Questão 4/5 - Máquinas Elétricas 
As companhias de distribuição de energia elétrica utilizam transformadores 
nas linhas de transmissão. 
Um determinado transformador é utilizado para baixar a diferença de 
potencial de 3 800 V (rede urbana) para 115 V (uso residencial). 
 
Nesse transformador: 
I. O número de espiras no primário é maior que no secundário; 
II. A corrente elétrica no primário é menor que no secundário; 
III. A diferença de potencial no secundário é contínua. 
Das afirmações acima: 
Nota: 20.0 
 
A Somente I é correta. 
 
B Somente II é correta. 
 
C Somente I e II são corretas. 
Você acertou! 
Afirmação I – Verdadeira 
A relação entre o número de espiras nos enrolamentos primário e secundário do transformador é dada pela equação: 
NP/NS = VP/VS 
Dados: 
VP = 3.800V e VS = 115 V 
NP/NS = 3.800/115 
NP/NS = 33,04 
 
NP = 33,04 NS 
NP > NS 
Afirmação II – Verdadeira 
A relação entre a corrente elétrica e os enrolamentos primário e secundário do transformador é dada por: 
VP iP = VS iS 
3.800iP = 115 iS 
iP = 115 iS/ 3800 = 0,03 iS 
 
iP <iS 
Afirmação III – Falsa 
Os transformadores só funcionam com tensões alternadas. 
 
D Somente I e III são corretas. 
 
E I, II e III são corretas. 
 
Questão 5/5 - Máquinas Elétricas 
O transformador da figura tem no primário e no secundário respectivamente 
4000 espiras e 700 espiras. A tensão no primário é de 1500 V. A carga 
nominal Zcn é de 30 ΩΩ com um factor de potência de 0,6. 
 
 
Calcule: 
a) A relação de transformação - RT. 
b) A tensão no secundário. 
c) As intensidades das correntes no secundário e no primário. 
d) A Potência nominal do transformador. 
e) A potência ativa consumida 
Nota: 20.0 
 
A RT = 5.8 
Vs = 260 
Ip e Is = 1.50 e 8.0 
Pn = 2000 VA 
Pw = 1300 W 
 
B RT = 5.0 
Vs = 280 
Ip e Is = 1.50 e 8.0 
Pn = 2500 VA 
Pw = 1800 W 
 
C RT = 9.0 
Vs = 680 
Ip e Is = 1.80 e 10.0 
Pn = 2500 VA 
Pw = 1800 W 
 
D RT = 3.0 
Vs = 580 
Ip e Is = 1.60 e 9.0 
Pn = 2200 VA 
Pw = 1620 W 
 
E RT = 5.71 
Vs = 262,5 V 
Ip e Is = 1.55 e 8,75 A 
Pn = 2297 VA 
Pw = 1378 W 
Você acertou! 
RT= 4000/700=5.71 
 
1500/262=1500/Vs=262,5 V 
 
1500/262,5=8.75/I1=1,53A 
 
P=V.I 
P=1500 . 1,53 = 2297 VA 
 
P=V . I . cos o=262,5 . 8.75 . 0,6 = 1378 W. 
 
 
 
Apol 2 
 
Questão 1/5 - Máquinas Elétricas 
Inverter o sentido de rotação de um motor é sempre interessante para 
diversos processos. 
Em um motor monofásico concretizamos esse passo com a inversão dos 
terminais: 
Nota: 20.0 
 
A 1 e 2. 
 
B 2 e 3. 
 
C 3 e 4. 
 
D 5 e 6. 
Você acertou! 
 
E Quaisquer dois, desde que sejam ímpares. 
 
Questão 2/5 - Máquinas Elétricas 
Seja o exemplo de um motor monofásico de 5CV, 04 pólos, 220V/60 Hz, 
rendimento de 70%, fator de potência de 0,65, Ip/In=7,5, fator de serviço de 
1,15. 
Favor considera que 1 CV equivale a 736 Watts. 
 
 
Formulas: 
 
 
 
Determine: qual a corrente nominal desse motor monofásico. 
Nota: 20.0 
 
A In=37 A 
Você acertou! 
 
In=Ilinha 
 
B In=32 A 
 
C In=30 A 
 
D In=25 A 
 
E In=20 A 
 
Questão 3/5 - Máquinas Elétricas 
Os transformadores, assim como os motores, e, em geral, todas as 
máquinas elétricas têm seu funcionamento eletromagnético regido pelas leis 
de: 
Nota: 20.0 
 
A 1 : Ohm. 2 :Ampère 
 
B 1 : Faraday. 2 : Lenz. 
Você acertou! 
 
C 1 :Nós. 2 : Malhas 
 
D 1. Kirchhoff. 2 : Ohm 
 
E 1. Ampère. 2 : Biot-Savart 
 
Questão 4/5 - Máquinas Elétricas 
A ligação estrela no secundário de um transformador de distribuição urbana 
apresenta duas vantagens interessantes que podemos resumir em: 
Nota: 20.0 
 
A Correntes trifásicas menores e fator de potência alto. 
 
B Duas tensões distintas (de fase e de linha) e acesso ao neutro. 
Você acertou! 
 
C Fator de convergência trifásico e fasores a 120°. 
 
D Fator se não simultaneidade coletiva e corrente de linha defasada de 120°. 
 
E Fatos diminutivo de impedância e aumentativo de reatância. 
 
Questão 5/5 - Máquinas Elétricas 
A respeito dos ensaios curto-circuito e circuito aberto realizados em 
transformadores, 
 
 
é correto afirmar: 
Nota: 20.0 
 
A No ensaio de curto-circuito, por conveniência o lado de alta tensão é curto-circuitado, enquanto que no lado de baixa tensão é aplicada 
uma fonte de tensão alternada de valor igual ao nominal. 
 
B No ensaio de curto-circuito, o lado de alta tensão é deixado em circuito aberto, enquanto que no lado de baixa tensão é aplicada uma fonte 
de tensão alternada de valor inferior a 20% do nominal. 
 
C No ensaio de circuito aberto (ou a vazio), determinamos parâmetros em relação ao núcleo e à magnetização, já que o fluxo magnético é 
proporcional à tensão aplicada. 
Você acertou! 
 
D As perdas no cobre dos enrolamentos primário e secundário podem ser desprezadas no ensaio de curto-circuito. 
Ensaio a Vazio. 
Assim, concluímos que neste ensaio determinamos parâmetros em relação ao núcleo e à magnetização, já que o fluxo magnético é proporcional à 
tensão aplicada (estamos com a tensão nominal, então o fluxo é nominal). 
Ensaio em Curto-circuito 
Este ensaio fornece os parâmetros que precisamos para calcularas perdas no cobre. 
 
E As perdas no núcleo ferromagnético podem ser obtidas pelo ensaio de curto-circuito. 
 
 
Apol 3 
 
Questão 1/5 - Máquinas Elétricas 
Uma rede trifásica foi medida uma tensão de linha (VL) de 220V. A essa 
rede é ligada duas cargas trifásicas, puramente resistivas, sendo uma ligada 
em estrela e outra em triângulo. 
 
 
Pedem-se as correntes de linha e fase par as duas conexões. 
Nota: 20.0 
 
A Conexão estrela: IF = 1,3A e IL=1,3A 
Conexão Triângulo: IF = 2,0A e IL = 4,0A 
 
B Conexão estrela: IF = 3,3A e IL=3,3A 
Conexão Triângulo: IF = 2,0A e IL = 4,0A 
 
C Conexão estrela: IF = 1,3A e IL=1,3A 
Conexão Triângulo: IF = 4,0A e IL = 2,0A 
 
D Conexão estrela: IF = 1,6A e IL=1,6A 
Conexão Triângulo: IF = 2,75A e IL = 4,76A 
Você acertou! 
 
 
E Conexão estrela: IF = 1,8A e IL=1,8A 
Conexão Triângulo: IF = 2,75A e IL = 4,76A 
 
Questão 2/5 - Máquinas Elétricas 
Uma carga elétrica é representada por um triângulo da impedância com 
resistência de 40 O e reatância indutiva de 30 O. 
Sabendo-se que essa carga solicita uma potência ativa de 350 W, a 
potência aparente, em VA, é de 
Nota: 20.0 
 
A 187,5 
 
B 280 
 
C 425,6 
 
D 437,5 
Você acertou! 
 
P=40 e Q=30 assim, portanto S=50. 
Sabendo que então 40/50=0,8. cosθθ=0,8. Lembrando da formula do fator de potência que é cosθθ=P/S; então 0,8=350/S 
S=437,5 VA. 
 
E 525 
 
Questão 3/5 - Máquinas Elétricas 
Qual o rendimento de um motor que fornece 75kW no eixo e retira 90kW da 
rede? 
Nota: 20.0 
 
A 90% 
 
B 83,33% 
Você acertou! 
n=75/90=0,833 
n=0,833*100 
n=83,33% 
 
C 75% 
 
D 60% 
 
E 86% 
 
Questão 4/5 - Máquinas Elétricas 
Determine a corrente nominal para um motor de 15 HP, trifásico, 220 V 
entre fases, fator de potência 0,9 indutivo e rendimento de 82 %. 
Nota: 20.0 
 
A 42,02 A 
 
B 30,56 A 
 
C 39,79 
Você acertou! 
I=15*746/(1,73*220*0,9*0,82) 
I=39,79 A 
 
D 55,50 A 
 
E 25,32 A 
 
Questão 5/5 - Máquinas Elétricas 
Como todo equipamento elétrico, os transformadores de força também 
requerem certos cuidados no seu armazenamento e manuseio, o que está 
prescrito na NBR 7036. 
Dentre esses cuidados, destacamos: 
 
I. O transformador que estiver em estoque de deve ser armazenado sem 
líquido isolante. 
II. Se o transformador não puder ser conduzido por um guindaste ou carro 
hidráulico, pode ser deslocado sobre roletes. 
III. O transformador nunca deve ser levantado pelas alças de suspensão 
IV. Após o recebimento do transformador são recomendáveis os seguintes 
ensaios: (a) Resistência de isolamento; (b) Relação de tensões e (c) Tensão 
suportável nominal à frequência industrial durante 1 minuto ao dielétrico. 
 
 Assinale a alternativa correta. 
 
Nota: 20.0 
 
A Somente a afirmativa II é verdadeira. 
 
B Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. 
 
C Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. 
Você acertou! 
 
D Somente a afirmativa III é verdadeira. 
 
E Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. 
 
 
Apol 4 
 
Questão 1/5 - Máquinas Elétricas 
Analise as proposições sobre motores. 
I. No motor CC, o estator só pode ter um enrolamento e o mesmo deve ser 
necessariamente alimentado por corrente contínua, enquanto que o rotor 
pode possuir mais de um enrolamento e deve ser necessariamente 
alimentado por corrente alternada para produzir o campo girante. 
II. No motor monofásico de fase dividida, a partida é obtida por meio do 
enrolamento auxiliar, no qual encontra-se acoplado o interruptor centrífugo, 
cuja função é desligar esse enrolamento após a partida. 
III. No motor monofásico de campo distorcido, os anéis de cobre servem 
para curtocircuitar parte do enrolamento do rotor para facilitar a sua 
desaceleração após o desligamento. 
 
Está correto o que se afirma SOMENTE em 
Nota: 20.0 
 
A I. 
 
B II. 
Você acertou! 
 
C III. 
 
D I e III. 
 
E II e III. 
 
Questão 2/5 - Máquinas Elétricas 
No motor CC do tipo shunt, o enrolamento shunt 
Nota: 20.0 
 
A da armadura é ligado em série com um capacitor de partida. 
 
B da armadura possui uma derivação na qual é conectado um capacitor de partida. 
 
C do estator encontra-se ligado em série com um enrolamento auxiliar e com a armadura. 
 
D do estator e a armadura são ligados em paralelo. 
Você acertou! 
 
E do estator e a armadura são ligados em série. 
 
Questão 3/5 - Máquinas Elétricas 
Com relação ao motor CC, analise as afirmativas a seguir: 
I. São utilizados quando se deseja manter um controle fino de velocidade de 
um processo fabril, sem o uso de um conversor de frequência. 
II. O motor série é um tipo de motor CC que, entre outras características, 
não podem operar em vazio. 
III. O motor em derivação é um tipo de motor CC que, entre outras 
características, possui velocidade e conjugado constantes quando são 
alimentados por tensão constante. 
 
Assinale: 
Nota: 20.0 
 
A se somente a firmativa I estiver correta. 
 
B se somente a firmativa III estiver correta. 
 
C se somente as firmativas I e II estiverem corretas. 
Você acertou! 
 
D se somente as firmativas I e III estiverem corretas. 
 
E se somente as firmativas II e III estiverem corretas. 
 
Questão 4/5 - Máquinas Elétricas 
Em uma máquina CC é denominada reação do induzido ao conjunto de 
fenômenos eletromagnéticos causados pela 
Nota: 20.0 
 
A corrente elétrica nos enrolamentos do estator. 
 
B corrente elétrica na armadura. 
Você acertou! 
 
C tensão elétrica entre as escovas. 
 
D tensão elétrica aplicada à bobina do campo. 
 
E resistência elétrica de contato entre coletores e escovas 
 
Questão 5/5 - Máquinas Elétricas 
Dentre os tipos de motores de corrente contínua, o que tem como 
característica apresentar uma grande variação de velocidade de rotação de 
acordo com o torque da carga movimentada, é o motor 
Nota: 20.0 
 
A de excitação independente. 
 
B série 
Você acertou! 
 
C de excitação composta. 
 
D derivação. 
 
E de excitação paralela. 
 
 
Apol 5 
 
Questão 1/5 - Máquinas Elétricas 
Sobre um sistema de controle de um grupo gerador composto por um motor 
diesel e um gerador síncrono trifásico, analise as afirmativas. 
I - Determina a potência ativa fornecida pelo gerador síncrono, controlando 
a entrada de combustível no motor. 
II - Executa o paralelismo com a rede de alimentação, verificando tensão, 
frequência e sequência de fases. 
III - Varia a velocidade de rotação do gerador síncrono, conforme a carga 
aumenta ou diminui. 
Estão corretas as afirmativas 
Nota: 20.0 
 
A I e III, apenas. 
 
B I e II, apenas. 
Você acertou! 
 
C II e III, apenas. 
 
D I, II e III. 
 
E todas corretas. 
 
Questão 2/5 - Máquinas Elétricas 
A rotação do eixo de acionamento de um gerador síncrono é de 514,3 rpm 
para uma força eletromotriz cuja frequência é de 60 Hz. 
O número de polos desse gerador é igual a 
Nota: 20.0 
 
A 12 
 
B 14 
Você acertou! 
P=120*60/514,3 
P=14 
 
C 16 
 
D 18 
 
E 20 
 
Questão 3/5 - Máquinas Elétricas 
Determinada máquina elétrica realiza o seguinte processo de conversão 
eletromecânica de energia: o rotor, que é acionado por uma potência 
mecânica, possui, em seu interior, um enrolamento de campo energizado 
com corrente contínua; com o movimento mecânico do rotor energizado, os 
enrolamentos trifásicos do estator, devido à lei de Farady, passam a 
apresentar tensão induzida; esses enrolamentos alojados no estator 
correspondem à armadura da máquina. 
Nesse caso, o dispositivo que realiza o processo descrito é um 
Nota: 20.0 
 
A motor de corrente contínua. 
 
B motor de indução.C motor síncrono. 
 
D gerador de corrente contínua. 
 
E gerador síncrono. 
Você acertou! 
 
Questão 4/5 - Máquinas Elétricas 
 
A Figura acima ilustra duas máquinas síncronas acopladas pelos seus eixos 
de rotação, sendo um motor síncrono conectado ao sistema elétrico A 
(Motor Síncrono A) e um gerador síncrono que alimenta o sistema elétrico B 
(Gerador Síncrono B). O sistema elétrico A tem frequência de 50 Hz, e o 
sistema elétrico B tem frequência de 60 Hz. 
Se o Motor Síncrono A tem 15 polos, quantos polos deve ter o Gerador 
Síncrono B para que alimente o sistema elétrico B com frequência de 60 
Hz? 
Nota: 20.0 
 
A 16 
 
B 18 
Você acertou! 
Ns=120*50/15 
Ns=400 
400= 120*60/P 
P=18 
 
C 20 
 
D 22 
 
E 24 
 
Questão 5/5 - Máquinas Elétricas 
Um grupo moto-gerador a diesel, com gerador elétrico tipo síncrono, 
trifásico, com autoexcitação estática, foi dimensionado para atender a uma 
aplicação como gerador de emergência para um sistema elétrico. A saída 
do gerador trifásico é ligada à rede elétrica de 60,0 [Hz] através de um 
disjuntor trifásico. 
Nesse sistema, 
Nota: 20.0 
 
A o regulador de tensão é responsável por ajustar a tensão terminal do sistema na entrada de operação do grupo motogerador. Na ocasião da 
partida do grupo, uma bateria de pré-excitação é responsável por realizar o processo de autoexcitação da excitatriz estática. 
Você acertou! 
 
B o regulador de velocidade é responsável por ajustar a velocidade do grupo gerador durante sua operação, mantendo a velocidade do motor 
diesel na condição de marcha lenta e mínimo consumo de combustível, de modo a garantir autonomia máxima, em detrimento da 
frequência da geração elétrica às cargas. 
 
C o disjuntor de conexão do grupo à rede elétrica deve permanecer sempre fechado, mantendo o grupo moto-gerador ligado à energia 
elétrica da concessionária de forma contínua. No advento de falta de fornecimento, esse disjuntor é aberto para desligar o gerador elétrico 
da rede. 
 
D um dispositivo eletrônico inteligente é responsável por realizar a conversão da tensão contínua de saída do gerador à tensão alternada da 
rede trifásica. 
 
E quando ocorre uma falta de fornecimento de energia por parte da concessionária, o grupo moto-gerador que estava parado realiza sua 
partida, para então gerar a energia para o sistema. Isso é realizado de forma instantânea, sem interrupção no fornecimento.