AP Instalações elétricas industriais 80 pontos

Prévia do material em texto

Questão 1/20 - Instalações Elétricas Industriais 
A diminuição do FP de uma instalação se deve a vários fatores, entre os quais citamos: 
 Motores CA operando em vazio ou com pequena carga 
 Transformadores operando em vazio 
 Reatores de lâmpadas fluorescentes 
A melhoria do FP pode ser feita de várias formas. Mas a principal forma adotada é o 
uso de capacitores. 
Sabendo disso, considere um motor de potência igual a 10kW que é ligado em uma 
tensão de 600V, com frequência de 60 Hz. 
Nessas condições, esse motor opera com um fator de potência de 0,6, sendo assim, qual 
das alternativas apresenta valor da capacitância necessária para aumentar o fator de 
potência para 0,9? 
Nota: 5.0 
 A C=6μF 
 B C=62,6μF 
 
 
Você acertou! 
Sabe-se que a capacitância para a correção do fator de potência é dada por: 
 
 
C=Pω⋅V2G⋅(tg ϕ1−tg ϕ) 
 
sendo: 
P a potência ativa, em watt; 
VG a tensão de alimentação do circuito; 
ω a frequência angular; 
tg ϕ1 a tangente do ângulo de defasagem, considerando o FP=0,6; 
 
tg ϕ a tangente do ângulo de defasagem, considerando o FP=0,9. 
 
Como sabemos, para um sistema senoidal, o fator de potência pode ser expresso 
por FP=cos ϕ, portanto: 
 
cos ϕ1=0,6→ ϕ≅53°→tg ϕ1=1,33 cos ϕ=0,9→ ϕ≅25°→tg ϕ=0,48 ω=2πf=2
π.60=377 C=Pω.V2G.(tg ϕ1−tg ϕ)=10000377.(600)2.(1,33−0,48)=62,6μF 
 C C=62,6ηF 
 
 
 D 62,6pF 
 
 
 E C=600mF 
 
Questão 2/20 - Instalações Elétricas Industriais 
Um indutor oferece uma oposição a uma variação de corrente. A medida desta oposição 
é dada pela reatância indutiva (XL) do circuito. A reatância indutiva depende da 
indutância do indutor e da frequência da corrente. A partir dessa definição escolha a 
alternativa que descreve qual a frequência uma bobina de 20mH de indutancia terá uma 
reatância de 100Ω? 
Nota: 5.0 
 A f=100Hz 
 B 
f=796Hz 
Você acertou! 
f=XL2.Π.L=1006,28.20.10−3=796Hz 
 C f=234Hz 
 
D f=20Hz 
 E f=72Hz 
 
Questão 3/20 - Instalações Elétricas Industriais 
Um motor elétrica utilizado numa obra trabalha com um sistema de tensão bifásica. Esta 
possui dois sinais de tensão defasados um do outro. Na figura abaixo, apresenta-se os 
dois sinais defasados e com valor de tensão de pico (Vm) = 120V 
 
Calcule qual a defasagem do entre os dois sinais e o valor de pico resultante 
(lembrando que o valor de pico é calculado na intersecção das duas ondas, ou seja, 
ele calculado para o ângulo que é metade do valor do ângulo de defasem) 
Nota: 0.0 
 A defasagem de π2 
e valor de pico resultante de 120 
V 
 
 B defasagem de π3 
 e valor de pico resultante de 220 
V 
 C defasagem de π2 
 e valor de pico resultante de 170 V 
No gráfico, quando o nível de tensão do sinal em azul está em zero o nível tensão do 
sinal em verde está com valor máximo. Ou seja, a defasagem é de 90º ou π2 
. 
 
O valor de pico resultante é: 
Vm1=120×sin(π/4)=120×2√ 2 =84,5V 
Vm2=120×sin(π/4)=120×2√ 2 =84,5V 
 
 
Vmresultante=√Vm12+Vm22=170V 
 
"> 
 
D defasagem de π6 
 e valor de pico resultante de 190 V 
 
Questão 4/20 - Instalações Elétricas Industriais 
O transformador é um dispositivo que permite modificar uma tensão alternada, 
aumentando-a ou diminuindo-a.Consiste, essencialmente, de duas bobinas isoladas, 
eletricamente, montadas em um mesmo núcleo de ferro (concentra as linhas de campo) 
 
A partir dessa definição por que é usado núcleo de ferro laminado em um 
transformador? 
Nota: 5.0 
 
A 
Um núcleo laminado é menos suscetível às perdas por correntes de Foucault ou 
correntes parasitas. 
Você acertou! 
 B O ferro é um ótimo condutor, o que auxilia na passagem da corrente. 
 C 
Transformadores costumam ser grades e pesados, por isso o ferro é fundamental 
para a resistência mecânica. 
 D 
Apesar de existir núcleos laminados, um núcleo maciço é mais eficiente e 
resistente. 
 E 
Um núcleo laminado de ferro é muito resistente a uma corrente de curto circuito, 
por isso serve de proteção aos equipamentos onde o transformador irá atuar. 
 
Questão 5/20 - Instalações Elétricas Industriais 
Nós podemos considerar uma carga em regime permanente, ou seja, a carga já passou 
por todas as alterações de corrente e tensão e está sem alterações ao longo do processo. 
Qual das alternativas a seguir é um exemplo de carga estática. 
Nota: 5.0 
 A 
Ferro de passar 
Você acertou! 
 B Motor a combustão 
 C Motor elétrico CA 
 D Fone de ouvido 
 E Óculos de Segurança 
 
Questão 6/20 - Instalações Elétricas Industriais 
Um capacitor é um dispositivo que consiste em duas placas condutoras (chamadas 
armaduras), separadas por um material isolante (dielétrico), que serve para armazenar 
cargas. 
A capacidade que tem um capacitor para armazenar cargas depende da sua capacitância 
(C) que, por sua vez, depende da área das placas, da espessura do dielétrico e do 
material de que é feito o dielétrico. 
Considere um capacitor de 5μF 
 que opera na frequência de 50Hz. Assinale a alternativa que apresenta o valor 
aproximado da reatância desse capacitor. 
Nota: 5.0 
 
A 5Ω 
 B 50Ω 
 C 600Ω 
 D 637Ω 
 
 
Você acertou! 
XC=1(2⋅π⋅f⋅C)=16,28⋅50⋅5⋅10−6=637Ω 
 E 5∗10−2Ω 
 
Questão 7/20 - Instalações Elétricas Industriais 
O indutor é um elemento usado em circuitos elétricos, eletrônicos e digitais com a 
função de acumular energia através de um campo magnético, também serve para 
impedir variações na corrente elétrica. Os indutores também são usados para formar um 
transformador, além de ser extensamente utilizados como filtro do tipo passa baixa (que 
exclui sinais de alta frequência). Em muitas ocasiões devemos calcular associações de 
circuitos formados com indutores. Calcule o circuito a seguir encontrando a indutância 
equivalente do mesmo. 
 
 
Nota: 5.0 
 A 
Leq=18H 
Você acertou! 
 
Os indutores de 10H, 12H e 20H estão em série. Portanto, combinando-os, tem-
se a indutância de 42H. Este indutor de 42H está em paralelo com o indutor de 
7H e a combinação resulta: 
 
 
Este indutor de 6H está em série com os indutores de 4H e 8H, Logo: 
 
 B Leq=28H 
 
C Leq=42H 
 D Leq=6H 
 E Leq=19H 
 
Questão 8/20 - Instalações Elétricas Industriais 
O sistema de distribuição elétrica monofásico adotado no Brasil disponibiliza para 
usuário dois fios: um que tem a tensão elétrica que chamamos de fase e o outro que é 
neutro. 
Sobre esse sistema é correto afirmar: 
Nota: 0.0 
 A O sistema monofásico só é capaz de operar com tensões de 127V. 
 B Só deve ser utilizado em residências 
 C É recomendado para trabalhar com alta potência 
 D O sistema monofásico pode ser tanto 127V quanto 220V 
 
Questão 9/20 - Instalações Elétricas Industriais 
Assim como o fusível o disjuntor precisa ser bem dimensionado, se dimensionado 
abaixo da corrente que passa por ele, o disjuntor irá desarmar sempre. Se dimensionado 
muito a mais ele nunca desarmara e poderá deixar pegar fogo na instalação elétrica que 
estiver conectado. Se tivermos um chuveiro de potência de 4500 Watts e ligado na 
tensão de 220V qual será sua corrente nominal e o disjuntor que devemos escolher para 
proteger o chuveiro respectivamente? 
Nota: 5.0 
 A 
20,45 A e 25A 
Você acertou! 
 B 10A e 15A 
 C 45 A e 20.45A 
 D Não precisa de disjuntor 
 E 50A e 100A 
 
Questão 10/20 - Instalações Elétricas Industriais 
Motor elétrico de corrente alternada é um equipamento rotativo que funciona a partir de 
energia elétrica, diferente de outros motores elétricos, o motor ca não precisa, 
necessariamente, qualquer entreposto dele à alimentação e serve, basicamente, para 
"girar" um segundo acoplado, ou movido. A partir dessas informações qual alternativa 
descreve o que é um motor de corrente alternada síncrono: 
A partir dessas informações qual alternativa descreve o que é um motor de corrente 
alternada síncrono: 
Nota: 5.0 
 A 
Motor CA síncrono é um motor que pode trabalhar tanto com corrente alternada 
como continua ao mesmo tempo. 
 B 
Motor CA síncrono é ummotor que trabalha usando combustível fóssil 
diretamente no seu rotor 
 C 
Num motor CA síncrono a velocidade no campo magnético girante é igual a 
velocidade que está no rotor devido a o campo do rotor não depender do campo 
do estator 
Você acertou! 
 
D Num motor Ca síncrono temos escorregamento linear 
 E 
É um tipo de motor muito parecido com o assíncrono, porém sua rotação não 
funciona em sincronismo com a frequência, ocasionando escorregamento, que é 
o princípio de funcionamento desse tipo de motor. 
 
Questão 11/20 - Instalações Elétricas Industriais 
O transformador monofásico é alimentado apenas por uma única fase, isto é, só tem um 
fio na parte de cima. A energia é fornecida através de 3 fios: Neutro, fase A e fase B. A 
energia monofásica é distribuída através de tomadas de uso doméstico comuns, e é 
utilizada para a alimentação de equipamentos do cotidiano, como notebooks, iluminação 
e televisões. 
Entretanto na indústria temos um uso maior do fornecimento trifásico, quando o sistema 
é trifásico quantas fases compõe o sistema 
Nota: 5.0 
 A 1 
 B 2 
 
C 
3 
Você acertou! 
 D 4 
 E 5 
 
Questão 12/20 - Instalações Elétricas Industriais 
O choque elétrico é a reação do organismo à passagem da corrente elétrica. Eletricidade, 
por sua vez é o fluxo de elétrons de um átomo, através de um condutor, que vem a ser 
qualquer material que deixe a corrente elétrica passar facilmente (cobre, alumínio, água, 
etc.). Por outro lado, isolante é o material que não permite que a eletricidade passe 
através dele: vidro, plástico, borracha, etc. Nesse sentido qual é a faixa de valor mortal 
de corrente elétrica para o ser humano? 
Nota: 5.0 
 A 
10mA a 3A 
Você acertou! 
 B 10 Hz a 100Hz 
 C 100mF a 100F 
 D não tem limite a corrente que o corpo humano suporta 
 E 100mH a 100H 
 
Questão 13/20 - Instalações Elétricas Industriais 
Um capacitor é um elemento do circuito elétrico responsável pelo acúmulo de cargas 
para liberá-la no momento certo. Um circuito composto de um resistor e de um 
capacitor e uma força eletromotriz, é denominado circuito RC. No circuito a seguir 
temos um exemplo de circuito RC série. 
 
 
 
Tomando como base o circuito da figura, qual das alternativas, apresentam os valores 
corretos para as grandezas a seguir? 
I - Impedância total (Z) 
II - Corrente (I) 
III- Tensão sobre o resistor (VR) 
IV - Tensão sobre o capacitor (VC) 
V - Capacitância (C) 
Nota: 5.0 
 A Z=7Ω,I=5A,VR=10V,VC=5V,C=530μF 
 B 
Z=5Ω,I=2A,VR=8V,VC=6V,C=530μ
F 
Você acertou! 
Z=√R2+XC2=√42+32=√25=5Ω−−−−−−−−−−−I=VGZ=10V5Ω=2A−−−−−−−
−−−−VR=R.I=4.2=8V−−−−−−−−−−−VC=XC.I=3.2=6V−−−−−−−−−−−C=
16,28.100.3=530μF 
 C Z=5Ω,I=2A,VR=5V,VC=7V,C=630μF 
 D Z=5Ω,I=150A,VR=8V,VC=6V,C=730μF 
 E Z=15Ω,I=12A,VR=18V,VC=16V,C=1530μF 
 
Questão 14/20 - Instalações Elétricas Industriais 
Numa obra deseja-se ligar um equipamento de 220V com 3000 W de potência eficaz 
numa rede de 110V. Para tanto, é necessário com comprar um transformador elevador 
de tensão. 
Qual deverá ser a corrente eficaz que esse transformador aguenta no primário? E no 
secundário? 
Nota: 0.0 
 A 14A no primário (110V) e 7A no secundário(220V) 
 B 7A no primário (110V) e 14A no secundário(220V) 
 C 14A no primário (110V) e 28A no secundário(220V) 
 D 
28A no primário (110V) e 14A no secundário(220V) 
O secundário irá puxar uma corrente de 3000W/220V o que é aproximadamente 
14A O secundário possui a mesma potência do primário. ou seja, 3000W/110V o 
que é aproximadamente 28A 
 
Questão 15/20 - Instalações Elétricas Industriais 
Circuitos na prática possuem, ambos, resistência e indutância, isto significa que a 
corrente, ao percorrer tal circuito, encontrará dois tipos de oposição: a oferecida pela 
resistência e a oposição da força eletromotriz de autoindução (reatância indutiva). 
Tomamos como exemplo o circuito em paralelo a seguir: 
 
 
A partir dessas informações calcule a impedância total (Z) desse circuito. Qual será o 
valor de Z? 
Nota: 5.0 
 A 48Ω 
Você acertou! 
Z=R.XL√R2+XL2=48Ω 
 
 
 B 60Ω 
 
C 80Ω 
 
 
 D 140Ω 
 E 20Ω 
 
Questão 16/20 - Instalações Elétricas Industriais 
Os motores, os transformadores e outros equipamentos de unidades consumidoras têm 
como força a energia elétrica, que é utilizada de duas formas distintas: a energia reativa 
e a energia ativa. 
A primeira delas, a energia reativa não realiza trabalho efetivo, mas é necessária e 
consumida na geração do campo eletromagnético responsável pelo funcionamento de 
motores, transformadores e geradores. 
Qual é a unidade de medida da energia reativa? 
Nota: 5.0 
 A kVA 
 B VAh 
 C 
kVArh 
Você acertou! 
A primeira delas, a energia reativa, medida em kVArh, não realiza trabalho 
efetivo, mas é necessária e consumida na geração do campo eletromagnético 
responsável pelo funcionamento de motores, transformadores e geradores. 
 D kW 
 E kWh 
 
Questão 17/20 - Instalações Elétricas Industriais 
Quando chamamos um aparelho de resistência, definimos que é um aparelho que tem 
por função resistir à passagem de corrente elétrica. Dessa maneira, parte da energia é 
dissipada como calor. Dois equipamentos que usam estas correntes para gerar calor ou 
luz são lâmpadas incandescentes e aquecedores elétricos. Lembrando que a resistência 
(R) é medida em ohms. Qual e a definição de lâmpada incandescente. 
Nota: 5.0 
 A Lâmpada incandescente é uma lâmpada que só produz luz não visível 
 B 
Uma lâmpada incandescente (seu filamento incandesce para gerar a luz que 
precisamos) produz luz ao passar uma corrente elétrica através de um filamento 
no vácuo. 
Você acertou! 
 C 
Uma lâmpada incandescente é um tipo de lâmpada que tem um gás que tem 
fluorescência. 
 D Uma lâmpada incandescente é um tipo de lâmpada que não produz nada de calor 
 E Uma lâmpada incandescente tem altíssima taxa de rendimento luminotécnico 
 
Questão 18/20 - Instalações Elétricas Industriais 
Uma corrente contínua tem sempre o mesmo sentido e intensidade, uma corrente 
alternada muda tanto de valor como de sentido. A partir dessa informação analise o 
gráfico de uma corrente em função do tempo, pede-se para escolher a alternativa que 
corresponde a expressão matemática que rege esse corrente. 
 
Nota: 5.0 
 A 10senπ104t(mA) 
? 
Você 
acertou! 
 
 B 10senπ10t 
(mA
) 
 C sen t (mA) 
 D 10sent(mA) 
 
E 10senπ102 
 (mA) 
 
Questão 19/20 - Instalações Elétricas Industriais 
Um engenheiro deseja saber qual será o valor da corrente que será puxado por uma 
resistência de 6300W se está for conectada a uma rede de energia que possui o seguinte 
gráfico de tensão vs tempo: 
Selecione a alternativa correta: 
Nota: 5.0 
 A 
74A 
Você acertou! 
P=Vef×I→I=PVef→I=PVpico/√ 2→I=6300120√ 2→I≈74A 
 
B 53A 
 C 37A 
 D 70A 
 
Questão 20/20 - Instalações Elétricas Industriais 
O circuito RLC representa uma grande variedade de circuitos práticos presente no dia a 
dia das fábricas. 
O circuito da esquemático abaixo é um circuito RLC paralelo: 
 
 
 
Formulário: 
XC=12.π.f.C 
 
 
XL=2.π.f.L 
 
 
Z=R.XL.XC√XC2.XL2+R2(XL−XC)2 
Selecione a alternativa correta 
Nota: 0.0 
 A 
A impedância total do circuito 
é 452mΩ 
 e se dobrar a frequência aumenta-se a 
impedância do circuito 
 B 
A impedância total do circuito é 
68,27mΩ 
 e se dobrar a frequência aumenta-se a 
impedância do circuito 
 C 
A impedância total do circuito é 
68,27mΩ 
 e se dobrar a frequência diminui-se a impedância do circuito 
XC=12.π.f.C=12.3,1416.50.0,05=64mΩ 
 
 
 
XL=2.π.f.L=2∗3,1416∗50∗0,003=942mΩ 
 
Z=R.XL.XC√XC2.XL2+R2(XL−XC)2 =50.0,064.0,942√ 0,0642.0,9422+502(0,942−0,064)2 =3√ 0,004
.0,888+2500.0,772 =3√ 1930,807 ==343,94095=68,27mΩ 
 
 
Se a frequência dobrar: 
 
Z=32,37mΩ 
 
 
 D A impedância total do circuito é 452mΩ 
 e se dobrar a frequência diminui-se-se a impedância do circuito