QUESTIONARIO ELETROTÉCNICA RESPOSTAS

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PONTIFÍCIA UNVIVERSISDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS – CONTAGEM 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA - ELETROTECNICA 
QUESTIONARIO RÁPIDO PARA RESPOSTAS CURTAS 1º SEM 2018 – PROF. EDGARD TORRES 
Entregar as respostas em 16/03/2018 – Deve ser respondido pelas duplas de alunos 
formadas para elaborar o trabalho sobre o tema especifico. RESPOSTAS 
1 – Cite onde são encontrados sistemas elétricos de CC – Corrente Continua e CA - 
Corrente Alternada. 
CC encontrado em baterias de equipamentos elétricos, baterias automotivas e pilhas. 
CA encontrado em instalações elétricas, residenciais, prediais e industriais. E também 
nos sistemas de transmissão e de distribuição das concessionaria de energia elétrica. 
2 – Quantas tensões são disponíveis em Corrente Continua? Dê um valor típico. 
Em cada sistema de corrente continua somente há uma tensão disponível. Valores 
típicos: 1,5 VCC , 12 VCC , 24 VCC e 125 VCC. 
3 – Quantas tensões são disponíveis em Corrente Alternada? Dê os valores típicos. 
Em um sistema trifásico de corrente alternada, com as tensões são fasores deslocados de 
120º elétricos, temos: 3 tensões de fase para neutro e 3 tensões entre fases. Valores 
típicos: 127 VCA fase A e N, 127 VCA fase Be N, 127 VCA fase C e N, 220 VCA 
fases A e B, 127 VCA fases A e C e 127 VCA fases C e A, Podemos ainda alimentar 
cargas com as 3 fases, como os motores.2 
4 – Cite a Lei de OHM e quais são as unidades elétricas dos seus parâmetros? 
V= RI, onde V em volts, R em ohms (Ω) e I em ampere. 
5 – Como calculamos a potencia de um circuito elétrico e quais as unidades dos 
parâmetros envolvidos? 
P = VI, ou P = I
2
R ou P = V
2 
/R. Onde P em Watts, V em Volts, I em ampere e R em 
ohms (Ω) 
6 - Como são chamados os aparelhos que medem as unidades elétricas: corrente, tensão, 
resistência e potencia. 
Corrente – Amperímetro; Tensão – Voltímetro; Resistencia – Ohmimetro; potencia – 
Wattímetro. Pode-se medir também utilizando um único aparelho chamado de 
multímetro, para medir Corrente, tensão e resistência. 
 
 
7 - Qual é a corrente elétrica na entrada do circuito de iluminação de uma sala com 12 
luminárias com 85 W, 120 V, cada uma? 
P =VI ou I = P/V. P = 85 W x 12 = 1020 W. I = 1020 W / 120 V = 8,5 A. 
 
8- Quanto é gasto atualmente em reais (R$) na conta de energia elétrica mensal de uma 
residência, apenas com um chuveiro elétrico de 4.000 W, ligado em 120 V, com 
utilização diária de 45 minutos? 
E = P x T ou E = 4 KW x 0.75 h x 30 = 90 kWh 
Gasto = 90 KWh x tarifa de energia = 90 KWh x R$ 0,78124905/kWh = R$ 70,31, com 
impostos. 
9 – E ligando este mesmo chuveiro elétrico em 220 V? 
Idem anterior. A energia depende da potencia e do tempo. Não depende da tensão. 
Para uma mesma potencia, utilizando uma tensão maior, apenas diminuímos a corrente 
do circuito. A potencia continua a mesma. 
10 – Qual o valor da resistência de um circuito elétrico com 127 V e corrente de 3 A? 
V = R x I ou R = V / I, então: R = 127 V / 3 A = 42,33 A 
11- Qual a resistência total equivalente de um circuito com 3 resistências de 100 ohm, 
200 ohm e 300 ohm ligadas em serie? E Ligadas em paralelo? 
Em serie: RT = 100 ohm + 200 ohm + 300 Ohm = 600 ohm. Em serie a resistência total 
é sempre maior que a maior resistência do circuito. 
Em paralelo: 1/RT = 1/100 + 1/200 + 1/300 = 54,54 ohm. Em paralelo a resistência total 
é sempre menor que a menor resistência do circuito. 
12 – Com a tarifa de energia elétrica de R$ 0,78124905/kWh, calcular o gasto mensal e 
anual com um motor elétrico de 20 CV, η = 0.92 e cos θ = 0,81, funcionando 8 h/dia. 
E = P ativa x Tempo. P = 20 x 0.736 / 0,92 = 16 kW. T = 8 h x 30 = 240 h 
E = 16 KW x 240 h = 3.840 kWh 
Gasto mensal = 3.840 kWh x R$ 0,78124905/kWh = R$ 2.999,96. 
Gasto anual = R$ 2.999,96 x 12 = R$ 35.999,95 ou R$ 36.000,00 
 
 
13 – Qual é a energia na forma de calor gerada por um aquecedor elétrico com potencia 
de 5.000 W, ligado em 220 V, para aquecer um dormitório durante 6 horas. 
E cal = Q = I
2
 x R x T 
Ecal = Q = P x T 
T = 6 horas = 6 x 60 x 60 = 21.600 segundos 
Ecal = Q = 5.000 x 21.600 = 108.000.000 joules = 108.000 kJ 
14- Qual é a energia elétrica consumida no aquecedor do item anterior nas mesmas 
condições? 
Eeletrica = P x T = 5.000 x 6 = 30.000 Wh = 30 KWh. 
15 – Calcular as potencias ativa, reativa e aparente de um motor elétrico monofásico 
de 4 polos com potencia no eixo de 5 CV, com rendimento (η) de 0,94 e fator de 
potencia (cos θ) de 0,86. Calcular também a corrente elétrica de alimentação deste 
motor quando ligado em 220 V. E quando for ligado em 380 V? 
 
 
Potencia Mecânica = CV = 736 W = 0,736 kW. 
Potencias elétricas: Potencia Aparente; P = Potencia Ativa ; Q = Potencia Reativa, 
 
RESOLVENDO SEM UTILIZAR TENSÃO V E CORRENTE I, UTILIZANDO OS 
DADOS DO MOTOR 
S = CV x 0,736 KW / η x COS ∅ 
S = 5 x 0,736 KW / 0,94 x 0,86 = 4,55 KVA 
P = S x COS ∅ = 4,55 x 0,86 = 3,91 KW 
4,55
2
 KVA = 3,91
2
 KW + Q
2
 ⇒ Q = 2,32 KVAr OU Q = 2,3 KVAr 
Resolvendo de outra forma: SEN ∅ = Q / S ⇒ Q = SEN ∅ x S 
∅ = ARC COS 0,86 , ENTÃO ∅ = 30º e SEN 30º = 0,5 
LOGO: Q = 0,5 x 4,55 = 2,27 KVAR, aproximadamente 2,3KVAr 
RESOLVENDO UTILIZANDO TENSÃO V E CORRENTE I 
Primeiro tem que calcular a Potencia Aparente utilizando os dados do motor: 
S = CV x 0,736 KW / η x COS ∅ 
S = 5 x 0,736 KW / 0,94 x 0,86 = 4,55 KVA 
Segundo passo é calcular a corrente elétrica para a tensão de 220 V. 
S = V x I ou I = S / V, então I = 4,55 KVA / 220 V = 4.550 VA / 220 V = 20,68 A 
Terceiro passo, calcular Potencia Ativa. 
P = V x I x COS ∅ = 220 V x 20,68 A x 0,86 = 3.912 W = 3,912 KW, igual ao valor 
anterior. 
Quarto passo, calcular a Potencia Reativa. 
Q = V x I x SEN ∅ = 220 V x 20,86 x 0,5 = 2.294 Var = 2, 3 kVAr, igual ao valor 
anterior. 
CALCULANDO AGORA COM A TENSÃO DE 380 V 
S = V x I ou I = S / V, então I = 4,55 KVA / 380 V = 4.550 VA / 380 V = 11,97 A 
Calculando a Potencia Ativa: 
Terceiro passo, calcular Potencia Ativa. 
P = V x I x COS ∅ = 380 V x 11,97 A x 0,86 = 3.912 W = 3,912 KW, igual ao valor 
anterior. 
Quarto passo, calcular a Potencia Reativa. 
Q = V x I x SEN ∅= 380 V x 11,97 x 0,5 = 2.294 Var = 2, 3 kVAr, igual ao valor 
anterior. 
CONCLUSÃO: AS POTENCIAS SERÃO SEMPRE AS MESMAS, 
INDEPENDENTE DA TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO DO MOTOR. 
QUANDO A TENSÃO AUMENTA A CORRENTE DIMINUI.