P2 B-2021 2

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CAMPUS DE SOBRAL CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 2021.2 Aluno (a):____________________________________________ Matrícula:__________________ Data: ___/___/___ Conversão Eletromecânica de Energia Prova nº 2 Observações:  As respostas devem ser em caneta ou lápis na letra do aluno, para então serem enviadas em formato pdf.  A precisão nos cálculos deve ser no mínimo de 4 casas decimais significativas, utilizando notação científica. Ex.: usar 1,1214.10-4 quando na conta for obtido 0,00011214.  As questões teóricas devem ser respondidas de forma interpretativa, formando um texto lógico, evitando copiar trechos de referencias, e devem ser, preferencialmente, baseadas nas notas das aulas. Questões: 1. Em que situação a energia e a coenergia são numericamente iguais? Demonstre com equações e ilustre com figura. [2 pontos] 2. No circuito abaixo, só é possível determinar o sentido da corrente que deve circular na bobina de excitação para anular a força que atua no embolo? Justifique sua resposta e ilustre com equação. [2 pontos] Figura 3. Com os instrumentos aplicados no lado de alta tensão e com o lado de baixa tensão em curto-circuito, as leituras do ensaio de curto-circuito de um transformador de 50 kVA e 2400:240 V são: 48 V, 20,8 A e 610 W. Um ensaio de circuito aberto, com o lado de baixa tensão energizado, fornece as leituras naquele lado de: 240 V, 5,41 A e 192 W. [2 pontos] a) Construa o circuito equivalente L do transformador com os parâmetros referenciados para o lado de alta tensão, represente numericamente os valores de resistência e reatância no circuito equivalente. b) Utilizando o modelo de impedância série. Determine o rendimento e a regulação de tensão a plena carga com um fator de potência de 0,92 indutivo. 4. Um transformador trifásico (figura), formado por um banco de transformadores monofásicos, apresenta uma razão de tensão de 22 kV (lado em delta):345 kV (lado em estrela), em valores entre terminais. O transformador alimenta uma carga trifásica de 485+j105 MVA na conexão de 345 kV. Calcule o módulo da corrente de linha na entrada do transformador. Assuma que cada transformador monofásico é ideal. [2 pontos] Figura 5. Um sistema eletromagnético, representado na figura abaixo, apresenta N = 610 espiras, i = 3,2 A, área de seção transversal de 5 cm2 no entreferro e um comprimento de entreferro lu = 1,6 mm. Despreze a relutância do núcleo, o fluxo disperso e o efeito do espraiamento. Determine a energia armazenada no volume do entreferro, também determine a força de atração no entreferro. [2 pontos] Figura Boa Prova!