Prova Final Eletricidade Aplicada 2021 1

Universidade Federal do Esp´ırito Santo Disciplina: Eletricidade Aplicada C´odigo: ELE08494 Professor(a): Ricardo Carminati de Mello Semestre: 2021/1 Discente: Matr´ıcula: Curso: Prova Final Leia as Instruc¸˜oes: • A avalia¸c˜ao ´e individual. N˜ao deve haver qualquer tipo de comunicac¸˜ao entre os alunos relacionada `a avaliac¸˜ao e quaisquer suspeitas de desonestidade acadˆemica ser˜ao reportadas `as instˆancias competentes. • A avaliac¸˜ao deve ser entregue como um ´unico arquivo no formato PDF dentro do per´ıodo de 48 horas ap´os sua disponibilizac¸˜ao no Classroom. N˜ao ser˜ao aceitas re-submiss˜oes e nem avaliac¸˜oes entregues ap´os o prazo. O nome do arquivo deve seguir o padr˜ao PF Nome Sobrenome Matr´ıcula.pdf . • Vocˆe ir´a encontrar um parˆametro a em algumas quest˜oes. Esse parˆametro deve ser igual ao ´ultimo algarismo da sua matr´ıcula somado ao n´umero um. Ou seja, se sua matr´ıcula ´e 2020xxxx9, vocˆe dever´a considerar a = 9 + 1 = 10. Num segundo exemplo, se sua matr´ıcula ´e 2019xxxx0, a = 0 + 1 = 1. Substitua a no in´ıcio da resoluc¸˜ao; quest˜oes deixadas em func¸˜ao de a n˜ao receber˜ao a nota completa. • A resoluc¸˜ao das quest˜oes deve ser apresentada por completo seguindo um racioc´ınio claro que deve ser justificado. • Preencha o cabec¸alho desta folha com seus dados e n˜ao se esquec¸a de incluir esta folha no arquivo PDF que ir´a ser entregue. Todas as folhas respostas devem ser numeradas e conter a matr´ıcula do aluno. • Lembre-se de duas coisas: vocˆe ´e plenamente capaz de resolver as quest˜oes propostas e a nota da avaliac¸˜ao n˜ao define quem vocˆe ´e. • Boa sorte! 1. Dado o circuito abaixo, fa¸ca o que se pede. Considere o n´o D como referˆencia. (a) Utilize as Leis de Kirchhoff para encontrar a intensidade e sentido da corrente que passa pelo resistor de aΩ. (2 pontos) (b) Considere que a fonte de 15V esteja em curto-circuito, ou seja, VB = VD. Queremos entender qual ser´a o comportamento deste novo circuito caso a resistˆencia de 10Ω seja substitu´ıda por uma resistˆencia de outro valor. Para isso, encontre o circuito equivalente de Th´evenin com respeito `a resistˆencia de 10Ω. Antes de come¸car a resolver a quest˜ao, descreva o passo-a-passo que ir´a utilizar. (2 pontos) 1 2. Aplique o m´etodo da superposi¸c˜ao para encontrar a potˆencia ativa consumida pelo resistor de 50Ω. Considere ia(t) = 5cos(60t + 10o)A, ib(t) = 2cos(60t − 30o)A e va(t) = 20cos(60t)V . N˜ao confunda o sub´ındice das fontes com a constante a utilizada para obter o valor de certos elementos. (3 pontos) 3. Um motor de indu¸c˜ao trif´asico, de quatro polos, conectado em ∆, 220V , 60Hz, apresenta perdas rotacionais de 300W quando opera com um escorregamento de 3%. Sabe-se que o motor tem os seguintes parˆametros por fase: r1 = r′ 2 = 0, 5Ω, x1 = x′ 2 = 1jΩ, rc = 100Ω xφ = 10jΩ. Nestas condi¸c˜oes, calcule: (a) A corrente de linha fornecida pela rede ao motor. (1 ponto) (b) O rendimento do motor. (0,75 pontos) (c) Considere que o motor parta parado, encontre a corrente de linha de partida. (0,75 pontos) (d) Considere que o torque de partida do motor ´e maior que o torque da carga. Descreva o que acontece entre o momento da partida e o momento em que o motor atinge o ponto de opera¸c˜ao. Discuta a rela¸c˜ao entre a velocidade do motor, o escorregamento e a corrente exigida da rede. (0,5 pontos) 2