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Eletromagnetismo

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Os dispositivos de conversão de energia operam como um meio de acoplamento entre sistemas elétricos e mecânicos. Assim, as forças e conjugados produzidos nesses dispositivos são funções das variáveis dos terminais elétricos e do deslocamento mecânico.
Com base nessas informações, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. As perdas nesses dispositivos são atribuídas aos elementos magnéticos que representam o seu sistema de conversão de energia.
II. Na determinação das forças e conjugados, os sistemas de conversão de energia são considerados conservativos.
A As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
B As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
C A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
D A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
E As asserções I e II são falsas.

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Ed

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Vamos analisar cada asserção: I. As perdas nesses dispositivos são atribuídas aos elementos magnéticos que representam o seu sistema de conversão de energia. Essa afirmação é verdadeira, pois as perdas em dispositivos de conversão de energia, como motores e geradores, muitas vezes estão relacionadas a perdas magnéticas, como histerese e correntes parasitas. II. Na determinação das forças e conjugados, os sistemas de conversão de energia são considerados conservativos. Essa afirmação é falsa. Sistemas de conversão de energia, como motores e geradores, não são considerados conservativos, pois há perdas de energia (como calor) e não conservam a energia total. Agora, vamos às alternativas: A) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. (FALSO, pois a II é falsa) B) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. (FALSO, pois a II é falsa) C) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. (VERDADEIRO) D) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. (FALSO, pois a I é verdadeira) E) As asserções I e II são falsas. (FALSO, pois a I é verdadeira) Portanto, a alternativa correta é: C) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.

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Os circuitos magnéticos confinam o fluxo magnético em sua estrutura, analogamente ao que acontece com a corrente elétrica que flui pelos condutores dos circuitos elétricos.
Considerando a semelhança entre os circuitos magnéticos e os elétricos, avalie as afirmacoes a seguir.
I. A força magnetomotriz é análoga à corrente no circuito elétrico.
II. O fluxo magnético é análogo à tensão no circuito elétrico.
III. A relutância do núcleo é análoga à resistência do circuito elétrico.
A I, apenas.
B II, apenas.
C III, apenas.
D I e II, apenas.
E I, II e III.

Segundo Umans (2014), as técnicas de cálculo detalhado de forças que atuam sobre os materiais magnéticos são extremamente complexas. Entretanto, a maioria dos dispositivos de conversão eletromecânica de energia é construída com estruturas rígidas, indeformáveis. Assim, a força líquida, ou o conjugado, que atua sobre o componente móvel desse dispositvos determina o seu desempenho.
Considerando essas informações, pode-se afirmar que o método da energia
A fornece um resultado específico, baseado na primeira lei da termodinâmica.
B quando empregado em sistemas isolados, não permite o acompanhamento do fluxo líquido de energia.
C é a técnica utilizada no cálculo de forças e conjugados magnéticos nos dispositivos de conversão eletromecânica de energia.
D exige a determinação da distribuição interna de forças nos dispositivos de conversão eletromecânica de energia.
E não pode ser utilizado na análise do funcionamento das máquinas rotativas.

Considerando que o desempenho de um ímã permanente, utilizado na construção de máquinas elétricas, pode ser medido pelo seu produto energético máximo, que corresponde ao um ponto de operação no laço de histerese desse material.
A partir dessa informação, pode-se afirmar que
A esse produto está localizado num ponto do primeiro quadrante do laço de histerese desse material.
B no ponto de produto energético máximo, pode-se maximizar o volume de um ímã permanente que resulta na densidade de fluxo desejada no entreferro do circuito magnético.
C o sinal desse produto é positivo.
D no ponto de produto energético máximo, tem-se o menor valor possível do produto B-H.
E o funcionamento de um ímã permanente no ponto de produto energético máximo, resulta num volume menor de material necessário à obtenção da densidade de fluxo desejada no entreferro do circuito magnético.

Quando a permeabilidade do material utilizado na construção de um circuito magnético é constante ou esse circuito contém um entreferro dominante, a indutância do enrolamento é definida pela relação entre o fluxo concatenado e a corrente que circula por ele. Com base nessa informação, avalie as afirmacoes a seguir.
I. A indutância do enrolamento é proporcional ao quadrado do número de espiras do enrolamento.
II. Quando a relutância do núcleo é desprezível em comparação com a do entreferro, a indutância do enrolamento é inversamente proporcional ao comprimento desse entreferro.
III. No sistema internacional de unidades, a indutância é medida em Henry.
A I, apenas.
B II, apenas.
C III, apenas.
D I e II, apenas.
E I, II e III.

Nos núcleos dos transformadores e máquinas elétricas, que operam em CA, são empregados materiais magnéticos com características descritas em volt-amperes eficazes, ao invés da curva de magnetização B-H.
A partir dessa informação, avalie as afirmações a seguir.
I. o valor necessário em volt-amperes eficazes à magnetização do núcleo é proporcional à frequência de excitação, ao volume do núcleo, à densidade do fluxo e à intensidade do campo magnético.
II. O valor em volt-amperes eficazes por unidade de massa (Sa) é o valor normalizado do valor em volt-amperes eficazes necessários à magnetização do núcleo.
III. Os valores normalizados de Sa independem da densidade de fluxo magnético máxima.
A I, apenas.
B II, apenas.
C III, apenas.
D I e II, apenas.
E I, II e III.

O sistema eletromecânico de um eletroímã com solenoide cilíndrico, pode ser descrito por equações dinâmicas de movimento que expressam a corrente e a posição do seu êmbolo em função da tensão de terminal, da força mecânica de carga, de constantes e das dimensões desse sistema.
Com base nessa informação, pode-se afirmar que na determinação dessas equações
A as relutâncias do circuito magnético do dispositivo são funções indiretas da permeabilidade magnética do material utilizado no seu núcleo.
B os efeitos da dispersão magnética e da relutância do aço do circuito magnético do dispositivo devem ser considerados.
C a força de atrito no êmbolo do dispositivo é linearmente proporcional à constante de elasticidade da sua mola.
D a densidade de fluxo nos anéis guias do dispositivo é quase constante em relação à distância radial, se o diâmetro desses anéis é muito maior do que a sua espessura.
E a indutância é uma função da tensão aplicada aos terminais do dispositivo.

O circuito magnético dos dispositivos de conversão eletromecânica de energia com partes estacionárias e móveis, pode ser descrito por uma indutância que depende da geometria da estrutura e da permeabilidade magnéticas dos materiais que compõem essa estrutura. Ainda, esses dispositivos têm entreferros nos circuitos magnéticos que separam as suas partes móveis.
Considerando as informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O entreferro armazena uma parte predominante da energia e suas dimensões determinam as propriedades do circuito magnético.
II. A relutância do entreferro é muito menor do que a do material magnético.
A As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
B As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
C A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
D A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
E As asserções I e II são falsas.

Os materiais magnéticos utilizados na construção de dispositivos de interconexão de energia elétrica e mecânica que operam em sistemas de potência CA, apresentam características não lineares.
Assim, mesmo que o fluxo magnético tenha características senoidais, pode-se afirmar a respeito da corrente de excitação necessária à produção desse fluxo que
A ela não está relacionada ao campo magnético produzido nesses dispositivos.
B as características dessa corrente não são senoidais.
C a sua forma de onda apresenta picos achatados.
D o seu valor eficaz é diretamente proporcional ao número de espiras dos enrolamentos dos dispositivos.
E o seu valor instantâneo não pode ser obtido a partir do laço de histerese.