Questões CONVERSÃO DE ENERGIA

Prévia do material em texto

1º - Questões - CONVERSÃO DE ENERGIA 
1ª AVALIAÇÃO CONTINUADA - QUESTÃO FECHADA - 19/08/2016 
Questão 1/2 
Dispositivos conversores de energia como indutores e transformadores em sua maioria possuem um 
núcleo de ferro que tem a importante função de aumentar o fluxo concatenado por unidade de 
corrente. No entanto, no núcleo de ferro ocorrem as chamadas perdas no ferro quando o dispositivo 
conversor de energia entra em operação. Para diminuir essas perdas diversos procedimentos 
construtivos são aplicados. Avalie as afirmativas abaixo a esse respeito, classificando-as em verdadeiras 
ou falsas e escolha a resposta correta entre as alternativas disponíveis. 
1. Para minimizar as perdas por frangeamento costuma-se abrir um entreferro no núcleo de ferro 
dos dispositivos conversores de energia. 
2. Os núcleos dos indutores e transformadores são laminados para diminuir as perdas causadas por 
correntes parasitas 
3. Tanto as perdas por histerese como as perdas por correntes parasitas variam com a espessura 
das chapas do núcleo laminado elevada ao quadrado. 
4. Durante a operação dos dispositivos conversores de energia, as perdas por efeito Joule no 
enrolamento do primário e secundário juntas são desprezíveis, pois os enrolamentos são 
construídos de fios de mesma bitola. 
É correto apenas o que se afirma em 
 
Somente 2 
 
Somente 1 
 
Somente 3 
 
Somente 2 e 3 
 
Somente 2, 3 e 4 
a)Perdas por histerese: 
São perdas provocadas pela propriedade dos materiais ferromagnéticos de apresentarem um atraso entre a 
indução magnética e o campo magnético. 
b)Perdas por correntes parasitas ou de Foucault: Quando uma corrente alternada está fluindo pelo 
enrolamento, um campo magnético variável surge no núcleo. A variação desse campo, aumentando e 
diminuindo, induz uma tensão no núcleo e essa força eletromotriz causa a circulação de correntes parasitas. 
Para minimizá-las, usam-se materiais de baixa condutividade, revestidos por um verniz isolador. 
Quanto menor a espessura da chapa e maior a resistividade do material, menores são as perdas por 
correntes parasitas. Portanto, os núcleos são construídos com material laminado, com pequena espessura e 
com composição química que resulte num material de elevada resistividade. 
1ª AVALIAÇÃO CONTINUADA - QUESTÃO FECHADA - 19/08/2016 
 Questão 2/2 
Os indutores são construídos com núcleo de material ferromagnético para aumentar o fluxo magnético 
por unidade de corrente que circula em seu enrolamento. Mas por causa da presença do núcleo de 
ferro, sua curva característica apresenta um comportamento não linear. Em aplicações para as quais, o 
comportamento linear é desejável, marque a resposta correta para o procedimento que é adotado. 
 
Para resolver esse caso o núcleo de ferro do indutor é construído com seção reta circular 
 
Aumenta-se o número de espiras do enrolamento principal do indutor 
 
Para resolver esse caso o núcleo do indutor é construído com ferro laminado 
 
Abre-se um gap de ar no núcleo de ferro do indutor 
 
Diminui-se a corrente que circula no enrolamento do dispositivo para aumentar a força magneto-
motriz que lineariza o indutor 
2º - Questões - CONVERSÃO DE ENERGIA 
2ª AVALIAÇÃO CONTINUADA - QUESTÃO FECHADA 19/08/2016 
 Questão 1/2 Valor da questão: 1,00 
- O núcleo de ferro de indutores e transformadores quando construído com material ferromagnético apresenta relutância 
alta ao fluxo magnético se comparado à relutância oferecida por um dispositivo de núcleo de ar. 
Porque, 
- os materiais ferromagnéticos possuem permeabilidade relativa ligeiramente igual aos materiais diamagnéticos e 
paramagnéticos. 
Referente às asserções acima assinale a opção correta entre as alternativas abaixo: 
 
A primeira proposição é verdadeira e a segunda é falsa 
 
As duas proposições são verdadeiras e a segunda justifica corretamente a primeira 
 
As duas asserções são falsas – pg 24. 
 
 A primeira proposição é falsa e a segunda é verdadeira 
 
As duas proposições são verdadeiras, mas a segunda não justifica corretamente a primeira. 
1º frase 
Materiais com alta permeabilidade, como os ferromagnéticos, têm relutâncias muito baixas e, portanto, proporcionam grande 
concentração das linhas de campo magnético. 
Na figura 7.2 podemos perceber que o ferro, de alta permeabilidade, representa um caminho magnético de menor relutância para as linhas 
de campo, concentrando-as. Já o vidro, de baixa permeabilidade, não proporciona grande concentração das linhas de campo. Isso 
representa um caminho magnético de alta relutância. 
 
2º frase 
“Estes dois últimos distinguem-se do primeiro por um comportamento inteiramente diferente, motivo pelo qual recebem, no seu conjunto, 
a designação de materiais não ferromagnéticos. Nos meios não ferromagnéticos, a permeabilidade relativa é muito aproximadamente 
igual à unidade, podendo ser superior ou inferior a esta; para cada caso, recebe as designações respectivas de paramagnético e 
diamagnético.” 
 
“Na prática, uma grandeza magnética classifica esses três tipos de materiais, qual seja, a permeabilidade magnética (µ). A permeabilidade 
desses materiais é comparada com a permeabilidade do vácuo (µo) e assim tem-se: 
- materiais ferromagnéticos (ferro, níquel, cobalto, aço): possuem uma permeabilidade magnética CENTENAS ou MILHARES de 
vezes maior que a do vácuo; 
- materiais paramagnéticos: possuem uma permeabilidade magnética LIGEIRAMENTE MAIOR que a do vácuo; 
- materiais diamagnéticos: possuem uma permeabilidade magnética MENOR que a do vácuo. 
2ª AVALIAÇÃO CONTINUADA - QUESTÃO FECHADA 19/08/2016 
 Questão 2/2 Valor da questão: 1,00 
 
Seja um indutor cujo núcleo de ferro é constituído por três distintos materiais ferromagnéticos como sugere o desenho 
mostrado na figura acima. O material de número 1 está na base do indutor. A menos do gap de ar, o restante do núcleo é 
composto de um material magnético. 
 A tabela 1 elenca os valores das grandezas associadas aos materiais e ao próprio núcleo de ferro. 
 Grandezas associadas ao indutor de núcleo de ferro 
Permeabilidade do vácuo µo 4ᴫ.10
-7 Wb/Ae.m 
Permeabilidade relativa do material 1 µR1 6000 
Permeabilidade relativa do material 2 µR2 5400 
Número de espiras N 2350 espiras 
Densidade de fluxo no núcleo e no gap B 1.2 Wb/m2 
Dimensão Profundidade 8 cm 
 Seja R1 a relutância relativa trecho do material 1, R2 a relutância relativa trecho do material 2 e Rg a relutância do trecho do 
gap de ar. Sobre essas relutâncias avalie as afirmativas que se seguem, classificando-as em verdadeiras ou falsas e marque 
a correta entre as alternativas disponíveis. 
1. A relutância do gap de ar é 298415.52 Ae/wb, pois a permeabilidade no vácuo é µ0= 4p10
-7 Wb/Ae.m. 
2. A relutância R1 é igual a R2 porque a seção transversal do núcleo é a mesma para todos os materiais que compõem 
o núcleo. 
3. A relutância R1 é menor que R2, pois o comprimento médio do circuito associado ao material 1 é menor que aquele 
associado ao material 2 e a permeabilidade relativa do material 1 é maior que do material 2. 
É correto o que se afirma em: 
 
Somente II e III 
 
Somente I 
 
Somente I e III 
 
Somente II 
 
Somente III 
3º - Questões - CONVERSÃO DE ENERGIA 
3ª AVALIAÇÃO CONTINUADA - QUESTÃO FECHADA 26/08/2016 
Questão ½ (Cancelada) 
 
Os indutores e transformadores em sua maioria possuem um núcleo de ferro para aumentar o fluxo concatenado por 
unidade de corrente. Em consequência, quando o conversor de energia entra em operação ocorrem perdas no núcleo 
resultando em aquecimento do equipamento. Para minimizar esse efeito diversos procedimentos construtivos e operacionais 
são aplicados. Avalie as afirmativas abaixo a esse respeito, classificando-as em verdadeiras ou falsas e escolha a resposta 
correta entreas disponíveis alternativas. 
1. Durante a operação, as perdas por efeito Joule nos enrolamentos de indutores e transformadores são iguais a zero 
quando os enrolamentos do primário e secundário são construídos com fios de alumínio puro. 
2. Os núcleos dos indutores são laminados para diminuir as perdas causadas por correntes parasitas. 
1. (3) Para linearizar o indutor abres um gap de ar (entreferro) no núcleo de ferro dos dispositivos de conversão de 
energia 
É correto apenas o que se afirma em 
 
somente 2 
 
somente 3 
 
somente 2 e 3 (Cancelada) 
 
somente 1 
 
somente 1 e 3 
 
3ª AVALIAÇÃO CONTINUADA - QUESTÃO FECHADA 26/08/2016 
Questão 2/2 Valor da questão: 1,00 
Considere três indutores magneticamente acoplados conectados em série conforme esquema mostrado na figura. Suas 
indutâncias próprias são iguais a 4, 5 e 6H, respectivamente. 
 
Os valores das indutâncias mútuas são: M12 = 4H, M23 = 3H e M13 = 5H. Avalie a afirmativa abaixo, classificando-a como 
verdadeira ou falsa e marque a alternativa correta entre aquelas disponíveis. 
 
1. A indutância equivalente da associação é 3 H. 
2. O fator de acoplamento entre os indutores L1 e L2 é maior que 0,9. 
3. A indutância mútua entre os indutores L1 e L3 é negativa 
É correto o que se afirma em 
 
somente 2 
 
somente 3 
 
somente 1 e 3 
 
somente 1 e 2 
 
somente 1 
4º - Questões - CONVERSÃO DE ENERGIA 
4ª AVALIAÇÃO CONTINUADA - QUESTÃO FECHADA 02/09/2016 
Questão 1/2 Valor da questão: 1,00 
Considere que o número de espiras do primário e do secundário de um transformador de núcleo de ferro como 
representado na figura abaixo é 1200 e 400 respectivamente. 
 
 
Considere outrossim, que o valor eficaz da tensão da fonte que o alimenta o dispositivo em 60 Hz é igual a 360 
V. E de posse dessas desses informes, avalie as afirmativas que se seguem: 
1. O valor eficaz da tensão no secundário do transformador é maior que 110 V 
2. Se uma carga de potência igual a 1,2 KW for conectada ao secundário do transformador a corrente que 
ali circulará será menor que 1 A eficaz 
3. Se uma carga de potência igual a 1,2 KW for conectada ao secundário do transformador a corrente que 
circulará no primário será maior que 4 A eficaz 
 É correto o que afirma 
 
apenas em 1 e 2 
 
apenas em 2 e 3 
 
apenas em 3 
 
apenas em 2 
 
apenas em 1 
 
4ª AVALIAÇÃO CONTINUADA - QUESTÃO FECHADA 02/09/2016 
Questão 2/2 Valor da questão: 1,00 
Os seguintes valores foram obtidos de um transformador monofásico de 25 KVA que opera em 60 Hz em um 
sistema elétrico abaixador. 
 Tabela 1 – dados a respeito de um transformador monofásico de núcleo de ferro 
CIRCUITO PRIMÁRIO CIRCUITO SECUNDÁRIO 
Tensão Espiras Corrente Potência ativa fornecida fp 
760 V 900 113,63 A 20 KW 0,8 atrasado 
Utilizando-se dessas informações, desprezando as perdas e variações não citadas e ainda aplicando-se as regras 
de arredondamento ao executar os cálculos, avalie as afirmativas que seguem a respeito desse transformador. 
1. A relação de transformação do transformador é unitária 
2. O valor eficaz da tensão no secundário é 220 V. 
3. O valor eficaz da corrente no primário é maior que 30 A. 
4. O número de espiras no secundário do transformador é menor que 260. 
 É correto o que se afirma em 
 
somente 1 e 4 
 
somente 1 e 2 
 
somente 2 e 4 
 
somente 3 e 4 
 
somente 2 e 3 
7º - Questões - CONVERSÃO DE ENERGIA - 23/09/2016 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8º - Questões - CONVERSÃO DE ENERGIA - 30/09/2016 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9º - Questões - CONVERSÃO DE ENERGIA - 07/10/2016