Avaliação Teórica - Prova de Circuitos Elétricos II

FORMNAPMETROPOLITANANº 004V0032022 AVALIAÇÃO TEÓRICA Curso ENGENHARIA ELETRICA NOTA Disciplina CIRCUITOS ELETRICOS II Prova N1 X N2 N3 N4 Ano letivo Semestre 1º X 2º Data 14042023 Acadêmicoa RA Docente ELSON BORGES DA SILVA FILHO Leia atentamente as instruções para realização da prova 1 É proibido durante a realização da prova portar celular ligado ou não relógio digital ou outro equipamento similar cadernos mochilas lembretes dicas existentes em quaisquer uma de suas formas boné óculos escuro protetores auriculares e outros aparelhos Exceto quando o estudante apresentar documento que ateste a necessidade do uso 2 Todos os materiais pertencentes ao estudante deverão ser alocados na parte da frente na sala de aula 3 Somente poderá estar sobre a mesa lápis borracha e caneta esferográfica de corpo transparente de tinta azul ou preta 4 Em caso de cola a prova será recolhida e atribuído nota 00 ZERO 5 Só serão aceitas respostas de caneta esferográfica de corpo transparente de tinta azul ou preta 6 Itens rasurados serão anulados Caso ocorra erro no momento da escrita deverá ser corrigido da seguinte forma passar UM traço em cima da palavra e escrever corretamente logo em seguida 7 Itens respondidos a lápis não terão validade 8 Os itens de múltipla escolha possuem apenas uma alternativa correta Marquea de forma legível uma única alternativa 9 As respostas aos itens discursivos devem ter clareza coerência coesão estratégias argumentativas utilização de vocabulário adequado texto gramatical de acordo com a norma culta e devem constar no espaço destinado a eles 91 A nota será atribuída para a resposta como um todo e não por fragmentos perdidos dentro da mesma 10 Esta prova possui 10 itens Sendo 08 itens de múltipla escolha e 02 itens discursivos 11 Valor da prova será de 0 zero a 70 sete pontos 111 O valor de cada item estará indicado junto ao mesmo QUESTÕES OBJETIVAS Item 01 Valor 05 Capacitores são elementos empregados em circuitos elétricos podendo atuar como filtros armazenadores de energia e na correção de fator de potência para citar alguns exemplos Um circuito RC pode ser utilizado para eliminar componentes harmônicos indesejados A escolha dos parâmetros RC determina o comportamento do sistema podendo constituir filtros tanto passa baixa como passa alto operando como divisor de tensão entre o capacitor e o resistor Considerando o circuito abaixo filtro passabaixa determine o valor do capacitor para que a tensão de saída após o fechamento da chave se estabilize com um tempo de 3 segundos após o fechamento da chave Considere inicialmente o sistema descarregado Alternativas a C60 mF b C6 µF c C006 mF d C600 µF e C06 F Item 02 Valor 05 Considerando o mesmo circuito do item 01 determine qual a tensão de saída 𝑉𝑜𝑢𝑡 após o fechamento da chave e o término do período transitório resposta permanente Alternativas a 𝑉𝑜𝑢𝑡 10𝑉 b 𝑉𝑜𝑢𝑡 20𝑉 c 𝑉𝑜𝑢𝑡 20𝑉 d 𝑉𝑜𝑢𝑡 10𝑉 e 𝑉𝑜𝑢𝑡 0𝑉 Item 03 Valor 05 No circuito do item 01 considere que temos neste um capacitor C1 de 500mF qual o valor de da constante de tempo τ do circuito Alternativas a 𝜏 10𝑠 b 𝜏 1𝑠 c 𝜏 49𝑠 d 𝜏 25𝑠 e 𝜏 02𝑠 Item 04 Valor 05 Por definição um circuito RLC é um circuito elétrico no qual os componentes são um resistor um indutor e um capacitor sendo necessário pelo menos um de cada e estes componentes podem estar em serie ou paralelo Quando os três elementos estão presentes a tensão e corrente do circuito pode assumir determinado comportamento dependendo do valor de cada elemento Selecione a alternativa que descreve o comportamento correto para o circuito RLC quando a resistência é zero Alternativas a R0 o circuito é ressonante 𝛼 𝜔0 amortecimento supercrítico b R0 o circuito é ressonante 𝛼 𝜔0 subamortecido c R0 o circuito tem 𝛼 𝜔0 amortecimento crítico d R0 o circuito tem 𝛼 𝜔0 temos o caso de amortecimento subamortecido e R0 o circuito não e RLC e não pode ser determinado o amortecimento pela falta de um resistor Item 05 Valor 05 Sabendo que no circuito baixo temos L110H C1100mF e a R220ohm qual o comportamento do circuito em relação ao amortecimento quando a chave está aberta Alternativas a Amortecimento Supercrítico 𝜶 𝝎𝟎 b Amortecimento Crítico 𝜶 𝝎𝟎 c Subamortecido 𝜶 𝝎𝟎 d Subamortecido 𝜶 𝝎𝟎 e Amortecimento Supercrítico 𝜶 𝝎𝟎 Item 06 Valor 05 No circuito RLC abaixo quando a chave é fechada sabemos que o fator de amortecimento passa de é 10 Nps para 60 Nps sabendo que R250ohm Qual o valor da resistência da fonte R2 e da capacitância do circuito Alternativas a R110ohm e C110F b R110ohm e C110mF c R150ohm e C10001F d R110ohm e C10001mF e R10 e C10001F Item 07 Valor 05 Ainda com relação ao circuito do Item 05 qual o valor da frequência natural ou ressonante do circuito quando a chave está aberta e quando está fechada considere que os dados dos elementos do circuito se mantem Alternativas a 𝜔0 1𝑟𝑎𝑑𝑠 para chave aberta e 𝜔0 10𝑟𝑎𝑑𝑠 para chave fechada b 𝜔0 5𝑟𝑎𝑑𝑠 para chave aberta e 𝜔0 1𝑟𝑎𝑑𝑠 para chave fechada c 𝜔𝑑 1𝑟𝑎𝑑𝑠 independente da posição da chave d 𝜔0 1𝑟𝑎𝑑𝑠 independente da posição da chave e 𝜔𝑑 10𝑟𝑎𝑑𝑠 independente da posição da chave Item 08 Valor 05 No circuito do Item 05 qual o valor da corrente que circula através do resistor R1 caso o resistor R2 tenha resistência nula zero quando a chave e fechada Considere a resistência da fonte R11ohm e a tensão da fonte VS10V Alternativas a i1A b i0A c i2A d i30A e i0333A QUESTÃO DISCURSIVA Item 09 Valor 15 O ativador de um bolsa de ar de um automóvel pode ser modelado como um circuito RLC conforme abaixo quando a chave está na posição A o capacitor carrega completamente e quando a chave muda para posição B provoca uma oscilação na tensão no Resistor R que aciona a bolsa de ar Determine o valor da resistência para que o sistema tenha um comportamento de amortecimento crítico quando a chave é mudada da posição A para B RASCUNHO DISCURSIVA 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 Item 10 Valor 15 Considerando o mesmo circuito do ativador de uma bolsa de ar do item 09 supondo que neste caso para que o ativador da bomba de ar funcione seja necessário que a tensão no resistor R oscile comportamento subamortecido Determine o valor da resistência para provocar uma oscilação na tensão no resistor e calcule a tensão e a corrente no Resistor RASCUNHO DISCURSIVA 01 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 FORMULARIO RC RL 𝜏 𝑅𝐶 𝜏 𝐿 𝑅 𝑣𝑡 𝑉 𝑉0 𝑉𝑒𝑡 𝜏 𝑖𝑡 𝑉 𝑅 𝐼0 𝑉 𝑅 𝑒𝑡 𝜏 RLC SERIE PARALELO 𝑑𝑖0 𝑑𝑡 1 𝐿 𝑅𝐼0 𝑉0 𝑑𝑣0 𝑑𝑡 𝑉0 𝑅𝐼0 𝑅𝐶 𝑠12 𝑅 2𝐿 𝑅 2𝐿 2 1 𝐿𝐶 𝑠12 1 2𝑅𝐶 1 2𝑅𝐶 2 1 𝐿𝐶 𝛼 𝑅 2𝐿 𝜔0 1 𝐿𝐶 𝛼 1 2𝑅𝐶 𝜔0 1 𝐿𝐶 amortecimento supercrítico 𝑖𝑡 𝐴1𝑒𝑠1𝑡 𝐴2𝑒𝑠2𝑡 amortecimento supercrítico 𝑣𝑡 𝐴1𝑒𝑠1𝑡 𝐴2𝑒𝑠2𝑡 amortecimento crítico 𝑖𝑡 𝐴1 𝐴2𝑡𝑒𝛼𝑡 amortecimento crítico 𝑣𝑡 𝐴1 𝐴2𝑡𝑒𝛼𝑡 Subamortecimento 𝝎𝒅 𝝎𝟎 𝟐 𝜶𝟐 𝑖𝑡 𝑒𝛼𝑡𝐵1 cos 𝜔𝑑𝑡 𝐵2 sen 𝜔𝑑𝑡 Subamortecimento 𝜔𝑑 𝜔0 2 𝛼2 𝑣𝑡 𝑒𝛼𝑡𝐵1 cos 𝜔𝑑𝑡 𝐵2 sen 𝜔𝑑𝑡 RASCUNHO OBJETIVA 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 RASCUNHO OBJETIVA 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64