Exercício 2 Resolvido-2022 1

EXERCÍCIOS 2 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA Exercício 1 2 Um alto-falante com 9,25  de impedância resistiva é conectado a uma fonte de 12 V com uma resistência interna de 1,5 , como mostrado na figura abaixo (Figura 1). (a) Para maximizar a potência transferida para o alto-falante, um transformador de 1:3 é utilizado entre a fonte e o alto-falante, determine a potência obtida pelo alto-falante. (b) Calcule o aumento de potência que é obtida pela utilização do transformador, ao invés da utilização da conexão direta do alto-falante com a fonte (Figura 1). Figura 1 Exercício 1 3 Um alto-falante com 9,25  de impedância resistiva é conectado a uma fonte de 12 V com uma resistência interna de 1,5 , como mostrado na figura abaixo (Figura 1). (a) Para maximizar a potência transferida para o alto-falante, um transformador de 1:3 é utilizado entre a fonte e o alto-falante, determine a potência obtida pelo alto-falante. (b) Calcule o aumento de potência que é obtida pela utilização do transformador, ao invés da utilização da conexão direta do alto-falante com a fonte (Figura 1). Sol.: a) Exercício 1 4 Um alto-falante com 9,25  de impedância resistiva é conectado a uma fonte de 12 V com uma resistência interna de 1,5 , como mostrado na figura abaixo (Figura 1). (a) Para maximizar a potência transferida para o alto-falante, um transformador de 1:3 é utilizado entre a fonte e o alto-falante, determine a potência obtida pelo alto-falante. (b) Calcule o aumento de potência que é obtida pela utilização do transformador, ao invés da utilização da conexão direta do alto-falante com a fonte (Figura 1). Sol.: b) Exercício 2 5 Para o transformador cujo o circuito equivalente aparece na Figura 2, considere que Rc e Xm são infinitos e, portanto, a impedância paralela não precisa ser representada. Determine: a) Os valores da resistência (Re) e reatância (Xe) equivalentes em relação as bobinas do transformador (índices p e s) supondo os mesmos representados no lado primário (índice p); b) Os valores (módulos e fases) das tensões VL e Vg; e c) O módulo da tensão Vg para que o módulo de VL seja o mesmo que no item b se agora Re = Xe = 0 Ω. Figura 2 Exercício 2 6 Para o transformador cujo o circuito equivalente aparece na Figura 2, considere que Rc e Xm são infinitos e, portanto, a impedância paralela não precisa ser representada. Determine: a) Os valores da resistência (Re) e reatância (Xe) equivalentes em relação as bobinas do transformador (índices p e s) supondo os mesmos representados no lado primário (índice p); b) Os valores (módulos e fases) das tensões VL e Vg; e c) O módulo da tensão Vg para que o módulo de VL seja o mesmo que no item b se agora Re = Xe = 0 Ω. Sol.: Figura 2 Exercício 2 7 Para o transformador cujo o circuito equivalente aparece na Figura 2, considere que Rc e Xm são infinitos e, portanto, a impedância paralela não precisa ser representada. Determine: a) Os valores da resistência (Re) e reatância (Xe) equivalentes em relação as bobinas do transformador (índices p e s) supondo os mesmos representados no lado primário (índice p); b) Os valores (módulos e fases) das tensões VL e Vg; e c) O módulo da tensão Vg para que o módulo de VL seja o mesmo que no item b se agora Re = Xe = 0 Ω. Sol.: Figura 2 Exercício 2 8 Para o transformador cujo o circuito equivalente aparece na Figura 2, considere que Rc e Xm são infinitos e, portanto, a impedância paralela não precisa ser representada. Determine: a) Os valores da resistência (Re) e reatância (Xe) equivalentes em relação as bobinas do transformador (índices p e s) supondo os mesmos representados no lado primário (índice p); b) Os valores (módulos e fases) das tensões VL e Vg; e c) O módulo da tensão Vg para que o módulo de VL seja o mesmo que no item b se agora Re = Xe = 0 Ω. Sol.: Figura 2 c) Vg = VL’= (Np/Ns).VL Vg = (2/1).1200 = 2400 V Exercício 3 9 Explique o que é o produto energético máximo e a importância de um dispositivo com imã operar nesse ponto. Procure ilustrar com equações e gráfico.