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Uma instalação elétrica possui motor de indução trifásico 60Hz com 6 polos e com escorregamento nominal de 005 Considerando que esse motor é alimentado na sua tensão e frequência nominais analise as afirmações abaixo I Esse motor em vazio sem carga mecânica no seu eixo gira a aproximadamente 1 800 rpm II Esse motor com carga mecânica nominal colocada no seu eixo gira com velocidade de aproximadamente 1 140 rpm III A frequência das correntes que circulam nos enrolamentos do rotor na condição de operação nominal é aproximadamente igual a 3Hz IV Se esse motor alimentado inicialmente na sequência de fases A B C for alimentado na sequência de fases C A B terá o sentido de rotação do seu rotor invertido É correto apenas o que se afirma em a I e IV b I c III d II e III e II e IV A placa de identificação de um motor traz informações importantes Assinale a opção que apresenta corretamente algumas das informações importantes de um motor de indução I IpIn relação entre as correntes de partida e nominal II Ir máxima corrente de inrush III CV potência mecânica IV R resistor de descarga V Hz frequência da tensão de operação a II III e IV b I III e IV c I III e V d II IV e V e I II e III Entre as placas dos capacitores costumase inserir um material dielétrico preferencialmente ao vácuo A inserção de um material dessa natureza entre as placas de um capacitor a aumenta a sua capacitância diminuindo a quantidade de cargas entre as suas placas b aumenta a sua capacitância por causa da sua maior permissividade elétrica c diminui a sua capacitância por causa da sua maior permissividade elétrica d não afeta a formação do campo elétrico entre as placas do capacitor e não afeta a sua capacitância Maquinas Meu Guru Gustavo September 7 2024 1 Motor de Inducao Uma instalacao eletrica trifasica 60Hz possui motor de inducao trifasico 60Hz com 6 polos e com escorregamento nominal de 005 Considerando que esse motor e alimentado na sua tensao e frequˆencia nominais analise as afirmacoes abaixo I Esse motor em vazio sem carga mecˆanica no seu eixo gira a aproximadamente 1 800 rpm II Esse motor com carga mecˆanica nominal colocada no seu eixo gira com velocidade de aproximadamente 1 140 rpm III A frequˆencia das correntes que circulam nos enrolamentos do rotor na condicao de operacao nominal e aproximadamente igual a 3 Hz IV Se esse motor alimentado inicialmente na sequˆencia de fases A B C for alimentado na sequˆencia de fases C A B tera o sentido de rotacao do seu rotor invertido a I e IV b I c III d II e III e II e IV Resolucao Vamos analisar as afirmacoes I O motor em vazio gira a aproximadamente 1 800 rpm Incorreto A velocidade sincrˆonica e de 1200 rpm e em vazio a velocidade do motor e proxima a isso II O motor com carga nominal gira a aproximadamente 1 140 rpm Correto Calculado como 1200 rpm 1 0 05 III A frequˆencia das correntes no rotor e aproximadamente 3 Hz Correto Calculado como 005 60 Hz IV Alimentar o motor com a sequˆencia de fases invertida inverte o sentido de rotacao Correto A inversao da sequˆencia de fases altera o sentido de rotacao do motor Portanto a opcao correta e e 1 2 Motor de Inducao A placa de identificacao de um motor traz informacoes importantes Assinale a opcao que apresenta corretamente algumas das informacoes importantes de um motor de inducao I IpIn relacao entre as correntes de partida e nominal II Ir maxima corrente de inrush III CV potˆencia mecˆanica IV R resistor de descarga V Hz frequˆencia da tensao de operacao a II III e IV b I III e IV c I III e V d II IV e V e I II e III Resolucao Vamos analisar as opcoes I IpIn relacao entre as correntes de partida e nominal Correto Esta informacao indica a relacao entre a corrente de partida e a corrente nominal do motor II Ir maxima corrente de inrush Correto Ir representa a corrente de inrush que e a corrente maxima durante a partida do motor III CV potˆencia mecˆanica Incorreto CV geralmente representa Cavalos de Vapor ou HP mas nao e uma indicacao padrao para potˆencia mecˆanica IV R resistor de descarga Incorreto R nao se refere tipicamente a um resistor de descarga na placa de identificacao do motor V Hz frequˆencia da tensao de operacao Correto A frequˆencia Hz da tensao de operacao e uma informacao essencial na placa de identificacao de um motor Portanto a opcao que apresenta as informacoes corretas e c 3 Motor de Inducao Analisando o funcionamento e as caracterısticas construtivas dos motores de inducao assinale a alternativa INCORRETA a No motor de inducao trifasico de aneis as correntes que circulam pelo rotor sao produzidas por fonte externa e conduzidas ao rotor atraves de um conjunto de escovas acopladas a aneis instalados no eixo 2 b A reatˆancia do rotor de um motor de inducao tipo gaiola de esquilo varia conforme o escorregamento aumentando na medida em que aumenta o escorregamento e sendo maxima na condicao de rotor bloqueado c Nos motores de inducao trifasicos tipo gaiola a razao da corrente de partida para a corrente nominal a plena carga geralmente e superior a 6 seis d Operando em vazio o motor de inducao trifasico apresenta escorregamento aproximadamente nulo e O motor de inducao de gaiola e assim chamado pelo fato do enrolamento de seu rotor ser constituıdo de um conjunto de barras curtocircuitadas assemelhandose a uma gaiola de esquilo Resolucao Analisando as alternativas a No motor de inducao trifasico de aneis as correntes que circulam pelo rotor sao produzidas por fonte externa e conduzidas ao rotor atraves de um conjunto de escovas acopladas a aneis instalados no eixo Correta No motor de inducao trifasico de aneis coletor as correntes sao alimentadas externamente atraves de escovas e aneis b A reatˆancia do rotor de um motor de inducao tipo gaiola de esquilo varia conforme o escorregamento aumentando na medida em que aumenta o escorregamento e sendo maxima na condicao de rotor bloqueado Incorreta A reatˆancia do rotor nao varia significativamente com o escorregamento A resistˆencia aumenta com o escorregamento mas a reatˆancia e relativamente constante c Nos motores de inducao trifasicos tipo gaiola a razao da corrente de partida para a corrente nominal a plena carga geralmente e superior a 6 seis Correta A corrente de partida pode ser mais de seis vezes a corrente nominal d Operando em vazio o motor de inducao trifasico apresenta escorregamento aproximadamente nulo Correta Em vazio o escorregamento e muito pequeno e O motor de inducao de gaiola e assim chamado pelo fato do enrolamento de seu rotor ser constituıdo de um conjunto de barras curtocircuitadas assemelhandose a uma gaiola de esquilo Correta O rotor do motor de gaiola de esquilo e formado por barras curtocircuitadas parecendo uma gaiola de esquilo Portanto a alternativa incorreta e b 4 Fluxo Uma carga puntiforme de 184 µC esta no centro de uma superfıcie gaussiana cubica com 55 cm de aresta Qual o valor do fluxo de campo eletrico atraves da superfıcie a 184 106 Nm2C b 885 1012 Nm2C c 160 1019 Nm2C d 452 104 Nm2C e 208 105 Nm2C 3 Resolucao Para encontrar o fluxo eletrico ΦE atraves da superfıcie gaussiana usamos a Lei de Gauss ΦE Qint ε0 onde Qint 184 µC 184 106 C ε0 885 1012 Fm Substituindo os valores ΦE 184 106 885 1012 208 105 Nm2C Portanto o valor do fluxo de campo eletrico atraves da superfıcie e 208 105 Nm2C 5 Campo Uma linha de cargas infinita produz um campo de 452 104 NC a distˆancia de 196 m Qual a densidade linear de carga a 885 µCm b 299 µCm c 452 µCm d 493 µCm e 127 µCm Resolucao Para encontrar a densidade linear de carga λ usamos a formula do campo eletrico de uma linha de carga infinita E λ 2πε0r Rearranjando para encontrar λ λ E 2πε0r Substituindo os valores dados λ 452 104 2π 885 1012 196 Calculando λ 493 106 Cm 493 µCm Portanto a densidade linear de carga e 493 µCm 4 6 Capacitor Em relacao a capacitˆancia de um capacitor de placas paralelas assinale a opcao falsa a A capacitˆancia e inversamente proporcional a distˆancia entre os capacitores b A permissividade eletrica e uma caracterıstica que depende do material inserido entre as placas do capacitor c A capacitˆancia e diretamente proporcional a area dos capacitores d Quanto maior for a capacitˆancia de um capacitor mais carga ele pode armazenar para uma determinada tensao eletrica e Quanto menor for a capacitˆancia de um capacitor menos carga ele pode armazenar para uma determinada tensao eletrica Resolucao Analisando as alternativas a A capacitˆancia e inversamente proporcional a distˆancia entre os capacitores Falsa A capacitˆancia e inversamente proporcional a distˆancia entre as placas do capacitor e nao entre os capacitores b A permissividade eletrica e uma caracterıstica que depende do material inserido entre as placas do capacitor Correta A permissividade eletrica εr depende do material dieletrico c A capacitˆancia e diretamente proporcional a area dos capacitores Correta A capacitˆancia e diretamente proporcional a area A das placas d Quanto maior for a capacitˆancia de um capacitor mais carga ele pode armazenar para uma determinada tensao eletrica Correta Para uma dada tensao V maior capacitˆancia C permite armazenar mais carga Q e Quanto menor for a capacitˆancia de um capacitor menos carga ele pode armazenar para uma determinada tensao eletrica Correta Para uma dada tensao V menor capacitˆancia C resulta em menor carga armazenada Portanto a alternativa falsa e a 7 Capacitor Entre as placas dos capacitores costumase inserir um material dieletrico preferencialmente ao vacuo A insercao de um material dessa natureza entre as placas de um capacitor a aumenta a sua capacitˆancia diminuindo a quantidade de cargas entre as suas placas b aumenta a sua capacitˆancia por causa da sua maior permissividade eletrica c diminui a sua capacitˆancia por causa da sua maior permissividade eletrica d nao afeta a formacao do campo eletrico entre as placas do capacitor e nao afeta a sua capacitˆancia 5 Resolucao Para entender o efeito de inserir um material dieletrico entre as placas de um capacitor precisamos considerar a formula da capacitˆancia C ε0εrA d onde ε0 e a permissividade do vacuo εr e a permissividade relativa do material dieletrico A e a area das placas d e a distˆancia entre as placas A insercao de um material dieletrico aumenta a capacitˆancia do capacitor porque a permissividade relativa εr do material e maior do que a permissividade do vacuo ε0 Isso leva a um aumento na capacitˆancia do capacitor Analisando as alternativas a Aumenta a sua capacitˆancia diminuindo a quantidade de cargas entre as suas placas Incorreta A capacitˆancia aumenta mas a quantidade de carga nao diminui ela aumenta se a tensao for mantida constante b Aumenta a sua capacitˆancia por causa da sua maior permissividade eletrica Correta A maior permissividade do material dieletrico aumenta a capacitˆancia c Diminui a sua capacitˆancia por causa da sua maior permissividade eletrica Incorreta A maior permissividade eletrica aumenta a capacitˆancia d Nao afeta a formacao do campo eletrico entre as placas do capacitor Incorreta O dieletrico afeta o campo eletrico reduzindoo para uma mesma carga armazenada e Nao afeta a sua capacitˆancia Incorreta A insercao de um dieletrico aumenta a capacitˆancia Portanto a alternativa correta e b 8 Transformador Um transformador monofasico ideal com tensoes nominais de 138kV 138kV utilizado como abaixador esta com uma tensao de 130kV no primario Se este transformador estiver alimentando uma carga de 260kVA qual e a corrente solicitada pela carga no lado de baixa tensao aproximadamente com 1 casa decimal Resolucao Para calcular a corrente solicitada pela carga no lado de baixa tensao utilizamos a formula da potˆencia aparente S Vsec Isec onde S e a potˆencia aparente 260 kVA 260000 VA Vsec e a tensao no secundario 13800 V 6 Isec e a corrente no secundario que precisamos encontrar Rearranjamos a formula para encontrar Isec Isec S Vsec Substituindo os valores Isec 260000 13800 Calculando Isec 188 A Portanto a corrente solicitada pela carga e aproximadamente 188 A 9 Transformador Um transformador monofasico ideal possui os seguintes valores de tensoes nominais 1200V 120V Se uma resistˆencia de 1 kΩ for conectada ao lado de 1200V qual sera o valor desta resistˆencia referida ao lado de 120V Resolucao A resistˆencia referida Rref ao lado de baixa tensao pode ser calculada pela formula Rref RAT a2 Onde RAT 1 kΩ 1000 Ω e a resistˆencia conectada ao lado de alta tensao a VAT VBT e a relacao de transformacao Primeiro calculamos a relacao de transformacao a a VAT VBT 1200 120 10 Agora substituımos os valores para encontrar a resistˆencia referida Rref 1000 102 1000 100 10 Ω Portanto a resistˆencia referida ao lado de 120V e 10 Ω 10 Transformador Calcule o valor aproximado da densidade de fluxo magnetico maxima Bmax de um transformador monofasico ideal de 100 kVA 60 Hz 2200V 220V com uma area da secao reta do nucleo de 00825 m2 e tensao induzida de 11 V por espira Apresente o valor com uma casa decimal 7 101 Resolucao Sabemos que a tensao induzida por espira em um transformador e dada pela formula E 444 f N Bmax A Onde E e a tensao induzida por espira 11 V f e a frequˆencia 60 Hz N e o numero de espiras Bmax e a densidade de fluxo magnetico maxima em Tesla A e a area da secao reta do nucleo 00825 m2 Rearranjando a equacao para Bmax temos Bmax E 444 f A Substituindo os valores fornecidos Bmax 11 444 60 00825 Efetuando o calculo Bmax 11 21978 0500 T Portanto a densidade de fluxo magnetico maxima Bmax e aproximadamente 05 T Tesla 8 11 Transformador Um transformador monofasico ideal tem tensoes nominais de 2400V no enrolamento de alta tensao AT e 240V no enrolamento de baixa tensao BT Ele alimenta uma carga resistiva de 1kW no lado de BT A questao e determinar qual resistˆencia deve ser adicionada em serie no lado de AT para que a tensao na carga seja de 200V quando 2400V sao aplicados no enrolamento de AT 111 Resolucao Dados fornecidos VAT 2400 V VBT 240 V Pcarga 1000 W Vcarga 200 V 1 A resistˆencia da carga e Rcarga V 2 carga Pcarga 2002 1000 40 Ω 2 A corrente no lado de BT IBT Vcarga Rcarga 200 40 5 A 3 A relacao de transformacao a VAT VBT 2400 240 10 4 A corrente no lado de AT IAT IBT a 5 10 0 5 A 5 A tensao necessaria no lado de AT para produzir 200V no lado de BT VAT necessario a Vcarga 10 200 2000 V 6 A diferenca de tensao no lado de AT VR VAT VAT necessario 2400 2000 400 V 7 A resistˆencia em serie necessaria Rserie VR IAT 400 0 5 800 Ω Portanto a resistˆencia que deve ser adicionada em serie no lado de AT e 800 Ω 9 Analisando o funcionamento e as características construtivas dos motores de indução assinale a alternativa INCORRETA a No motor de indução trifásico de anéis as correntes que circulam pelo rotor são produzidas por fonte externa e conduzidas ao rotor através de um conjunto de escovas acopladas a anéis instalados no eixo b A reatância do rotor de um motor de indução tipo gaiola de esquilo varia conforme o escorregamento aumentando na medida em que aumenta o escorregamento e sendo máxima na condição de rotor bloqueado c Nos motores de indução trifásicos tipo gaiola a razão da corrente de partida para a corrente nominal à plena carga geralmente é superior a 6 seis d Operando em vazio o motor de indução trifásico apresenta escorregamento aproximadamente nulo e O motor de indução de gaiola é assim chamado pelo fato do enrolamento de seu rotor ser constituído de um conjunto de barras curtocircuitadas assemelhandose a uma gaiola de esquilo Um transformador monofásico ideal de 138kV 138kV utilizado como abaixador está com uma tensão de 130kV no primário Se este transformador estiver alimentando uma carga de 260kVA qual é a corrente solicitada pela carga é de aproximadamente com 1 casa decimal a 2000A b 1884A c 20kA d 188A e 200A Uma carga puntiforme de 184 μC está no centro de uma superfície gaussiana cúbica com 55 cm de aresta Qual o valor do fluxo de campo elétrico através da superfície a 184 x106Nm²C b 885x1012 Nm²C c 160x1019 Nm²C d 452x104 Nm²C e 208x105 Nm²C Um transformador monofásico ideal possui os seguintes valores de tensões nominais 1200V 120V Se uma resistência de 1kΩ for conectada ao lado de 1200V qual será o valor desta resistência referida ao lado de 120V a 10Ω b 100Ω c 1Ω d 10kΩ e 100kΩ Uma linha de cargas infinita produz um campo de 452 x 10 4 NC à distância de 196m Qual a densidade linear de carga a 885 μCm b 299 μCm c 452 μCm d 493 μCm e 127 μCm Qual é o valor aproximado com 1 casa decimal da densidade de fluxo B máxima de um transformador monofásico ideal de 100kVA 60Hz 2200V 220V com área da seção reta do núcleo de 00825 m2 e tensão induzida de 11 volts espira a 05 T b 01 T c 10 T d 50 T e 100 T Um transformador monofásico ideal de 2400V 240V nominais alimenta uma carga resistiva de 1kW no enrolamento de BT Para que a tensão na carga seja de 200V quando 2400V forem aplicados no enrolamento de AT qual a resistência que deverá ser adicionada em série com o transformador se ela for localizada do lado de AT a 200Ω b 1000Ω c 800Ω d 400Ω e 1600Ω Em relação à capacitância de um capacitor de placas paralelas assinale a opção falsa a a capacitância é inversamente proporcional à distância entre os capacitores quanto maior for a capacitância de um capacitor mais carga ele pode armazenar para uma determinada tensão elétrica b A permissividade elétrica é uma característica que depende do material inserido entre as placas do capacitor c a capacitância é diretamente proporcional à área dos capacitores d quanto maior for a capacitância de um capacitor mais carga ele pode armazenar para uma determinada tensão elétrica e quanto menor for a capacitância de um capacitor menos carga ele pode armazenar para uma determinada tensão elétrica