TRABALHO 02 ISEP

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TRABALHO 02 (0 à 3 pontos da NP2) 
 
1. Um núcleo ferromagnético é mostrado na Figura. Três de seus lados têm larguras 
uniformes, ao passo que a largura do quarto lado é menor. A profundidade do núcleo 
(para dentro da página) é 10 cm e as outras dimensões são mostradas na figura. Uma 
bobina de 200 espiras está enrolada no lado esquerdo do núcleo. Assumindo uma 
permeabilidade relativa µr de 2500, quanto fluxo será produzido por uma corrente de 1 
ampère? 
 
 
 
2. A Figura mostra um núcleo ferromagnético cujo comprimento de caminho médio é 40 
cm. Há um entreferro delgado de 0,05 cm no núcleo, o qual é inteiriço no restante. A 
área da seção reta do núcleo é 12 cm2, a permeabilidade relativa do núcleo é 4000 e a 
bobina enrolada no núcleo tem 400 espiras. Assuma que o espraiamento no entreferro 
aumente a área efetiva da seção reta em 5%. Dada essa informação, encontre (a) a 
relutância total do caminho de fluxo (ferro mais entreferro) e (b) a corrente necessária 
para produzir uma densidade de fluxo de 0,5 T no entreferro. 
 
3. Um sistema de potência monofásico consiste em um gerador de 480 V e 60 Hz 
alimentando uma carga Zcarga = 4 + j3 Ω por meio de uma linha de transmissão de 
impedância Zlinha = 0,18 + j0,24 Ω. Responda às seguintes perguntas sobre esse sistema. 
 
 
(a) Se o sistema de potência for exatamente como o recém descrito (e mostrado 
na Figura a), qual será a tensão sobre a carga? Quais serão as perdas na linha de 
transmissão? 
(b) Suponha que um transformador elevador de tensão 1:10 seja colocado na 
extremidade da linha de transmissão que está junto ao gerador. Um outro 
transformador abaixador 10:1 é colocado na extremidade da linha de 
transmissão que está junto à carga (como mostrado na Figura b). Agora, qual 
será a tensão sobre a carga? Quais serão as perdas na linha de transmissão? 
4. Desenhe o circuito equivalente de um transformador real. 
5. A Figura mostra um sistema de potência simples. Esse sistema contém um gerador de 480 
V ligado a um transformador elevador ideal 1:10, uma linha de transmissão, um 
transformador abaixador ideal 20:1 e uma carga. A impedância da linha de transmissão é 20 
+ j60 Ω e a impedância da carga é 10|30° Ω. Os valores de base escolhidos para esse sistema 
são 480 V e 10 kVA no gerador. 
(a) Encontre a tensão, a corrente, a impedância e a potência aparente, todos de 
base, em cada ponto do sistema de potência. 
(b) Converta esse sistema para seu circuito equivalente por unidade. 
(c) Encontre a potência fornecida à carga nesse sistema. 
(d) Encontre a potência perdida na linha de transmissão. 
 
6. Transforme em PU o sistema da questão 3.a. considerando Sb = 1 KVA e Vb= 480 V. 
7. Um transformador de 1,1kVA, 440/110 V, 60 Hz tem os seguintes parâmetros referidos 
ao primário: R1;eq=1,5 Ω, X1;eq=2,5 Ω, Rc=3000 Ω, e Xm=2500 Ω. O transformador quando 
em plena carga opera à tensão nominal, alimentando uma carga com um fator de 
potência de 0,707 atrasado. Determine para valores de base iguais aos nominais de 
Sb=1100VA e V2b=110 V: 
(a) Os parâmetros em pu, R1;eq , X1;eq , Rc , e Xm. 
(b) A regulação de tensão. 
(c) A eficiência do trafo. 
8. Um transformador de 15kVA, 13.8 kV/380 V, 60 Hz tem os seguintes parâmetros 
referidos ao primário: R1;eq=2,5 Ω, X1;eq=4,5 Ω, Rc=7500 Ω, e Xm=6000 Ω. O transformador 
quando em plena carga opera à tensão nominal, alimentando uma carga com um fator 
de potência de 0,8 atrasado. Determine para valores de base iguais aos nominais de 
Sb=1100VA e V2b=380 V: 
(a) Os parâmetros em pu, R1;eq , X1;eq , Rc , e Xm. 
(b) A regulação de tensão. 
(c) A eficiência do trafo. 
9. Um transformador de 30kVA, 13.8 kV/380 V, 60 Hz tem os seguintes parâmetros 
referidos ao primário: R1;eq=5 Ω, X1;eq=15 Ω, Rc=9000 Ω, e Xm=7500 Ω. O transformador 
quando em plena carga opera à tensão nominal, alimentando uma carga com um fator 
de potência de 0,91 atrasado. Determine para valores de base iguais aos nominais de 
Sb=13800VA e V2b=110 V: 
(a) Os parâmetros em pu, R1;eq , X1;eq , Rc , e Xm. 
(b) A regulação de tensão. 
(c) A eficiência do trafo. 
10. Quais são os componentes de um LT? 
11. Quais são as formas comuns de linha de transmissão? 
12. Descreva o circuito Pi equivalente de uma LT. 
13. Descreva o circuito equivalente de uma LT curta (< 100 km). 
14. Dada uma LT com os parâmetros abaixo: 
a. r=0,065 Ω/km 
b. xL =0,5 Ω/km 
c. xC =300.000 Ω/km 
d. l=50 km 
e. V=230 kV 
f. P carga =300MW, FPD=0,92 indutivo 
Determine: 
A) Os parâmetros do modelo Pi Nominal. 
B) Potência reativa gerada pela LT. 
C) Potência reativa absorvida pela LT. 
D) Potência dissipada pela LT. 
E) Percentual de Q C , Q L e P J em relação à potência da carga P. 
F) Quais as constantes genéricas da LT? 
 
15. Qual o significado teórico da impedância de surto? 
16. Se em um projeto de uma linha compacta (condutores fases mais próximos que em 
linhas convencionais) é assumido que a distância entre as fases é a metade da distância 
de uma linha convencional, qual a relação entre a potência natural para a linha 
convencional P0 e linha compacta P0´? 
17. O fenômeno corona constitui fonte de quais problemas? 
18. Oque acontece se o limite teórico de estabilidade em estado permanente de uma linha 
sem perdas for ultrapassado?