APOL 1 Máquinas Elétricas Nota 100

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Orientações para realização da avaliação. 
 
 
APOL - APOL 1: 
 - Máquinas Elétricas 
 
 
Dicas da coordenação: 
CONTEÚDO: AULAS 1 E 2 
 
 
Tempo máximo: 
 0 minutos (após o início). 
 
Questão 1/5 - Máquinas Elétricas 
O núcleo magnético mostrado na figura 1, tem relutãncia mangnética de vaor 
igual a 80.000 Ae/Wb. Seu enrolamento é formado por 400 espiras de condutor 
e percorrido por uma corrente elétrica alternada senoidal. 
Dados: 
N = 400 espiras; 
i(t) = 2 cos(w.t+π/2π/2) 
Rt = 80.000 Ae/Wb 
 
 
Figura 1: Núcleo Mangético Dotado de Um Enrolamento de N Espiras. 
 
Formulas: 
 
F(t):N.i(t) 
ϕ=F(t)/Rtϕ=F(t)/Rt 
 
 
 
Determine o valor da força magnétomotriz e o fluxo magnético concatenado 
pelo enrolamento. 
 A F(t)=800.cos(w.t+π/2π/2) 
 
ϕ=1.cos(ω.t+p/2)/100ϕ=1.cos(ω.t+p/2)/100 
 
 
 
 B F(t)=400.cos(w.t+π/2π/2) 
 
ϕ=2.cos(ω.t+π/4)ϕ=2.cos(ω.t+π/4) 
 
 C F(t)=500.cos(w.t+π/2π/2) 
 
ϕ=4.cos(ω.t+π/4)ϕ=4.cos(ω.t+π/4) 
 
 D F(t)=600.cos(w.t+π/2π/2) 
 
ϕ=6.cos(ω.t+π/2)/200ϕ=6.cos(ω.t+π/2)/200 
 
 E F(t)=700.cos(w.t+π/2π/2) 
 
ϕ=3.cos(ω.t+π/2)/100ϕ=3.cos(ω.t+π/2)/100 
 
1(?) 2(?) 3(?) 4(?) 5(?) 
 
 
Questão 2/5 - Máquinas Elétricas 
Um resistor de 
150ΩΩ é concetado ao secundário de um transformador ideal com uma relação de espiras d
e 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. 
 
 
 A X1=2.14 ΩΩ 
I1=1.25 A 
I2=0.312 A 
V2=46.8 V 
P2=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 
 
Resposta: 
 
 
 
Questão 3/5 - Máquinas Elétricas 
Um resistor de 
150ΩΩ é concetado ao secundário de um transformador ideal com uma relação de espiras d
e 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) 
 
(a) Assumindo que o transformador é ideal, calcule a corrente do primário, a tensão no 
resistor e a potência. 
 A R1=9.38 ΩΩ 
I1=1.28 A 
V2=48 V 
P2=15,36 W 
 B R1=10.58 ΩΩ 
I1=2.58 A 
V2=48 V 
P2=25,05 W 
 C R1=12.68 ΩΩ 
I1=3.54 A 
V2=36 V 
P2=18.63 W 
 D R1=6.35 ΩΩ 
I1=1,59 A 
V2=24 V 
P2=16.87 W 
 E R1=3.54 ΩΩ 
I1=5.36 A 
V2=12 V 
P2=23.56 W 
 
 
Questão 4/5 - Máquinas Elétricas 
A tensão elétrica fornecida pelas empresas energéticas em alguns estados do Brasil é 220V, 
porém muitos aparelhos domésticos trabalham com tensões bem inferiores e já possuem 
transformadores integrados. Supondo que um aparelho funcione com tensão elétrica de 20V 
e possua um transformador integrado com 1500 espiras no enrolamento primário. 
Quantas espiras são necessárias no enrolamento secundário para que a tensão não supere os 
20V? 
 A 137 espiras 
 B 130 espiras 
 C 140 espiras 
 D 142 espiras 
 E 150 espiras 
 
 
Questão 5/5 - Máquinas Elétricas 
Um solenoide de 1000 espiras por metro está no vácuo e é percorrido por uma 
corrente de 5,0A. 
 
Qual a intensidade do vetor indução magnética no interior do solenoide? 
 A 0,003T 
 B 0,004T 
 C 0,006T 
 D 0,05T 
 E 0,3T 
1(?) 2(?) 3(?) 4(?) 5(?)