Elétrica Industrial

Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional de São Paulo Curso De Aprendizagem Industrial Eletricista Industrial Eletricidade exercícios Energia Responda às seguintes perguntas a Qual é a definição de energia b Cite dois tipos de transformação de energia c Cite três formas de energia d Dê um exemplo prático de energia cinética não citado no texto e Qual é a unidade de medida de energia f Cite um efeito fisiológico da energia elétrica Matéria Resolva as seguintes questões a Quais as partículas subatômicas que constituem átomo b Relacione a segunda coluna com a primeira 1 Região central do átomo formada pelo agrupamento dos prótons e nêutrons 2 Região do espaço onde os elétrons se movimentam 3 Os elétrons que orbitam ao redor do núcleo do átomo estão distribuídos em 4 Camada externa de eletrosfera onde se realizam as reações químicas e elétricas camada de valência camadas ou níveis energéticos núcleo eletrosfera c Qual a condição necessária para que um átomo esteja em equilíbrio elétrico d Como se denomina um átomo que perdeu elétrons na sua camada de valência e Como se denomina um átomo que recebeu elétrons na camada de valência f O que se pode afirmar a respeito do número de elétrons e prótons de um íon positivo g Quais elétrons são denominados de elétrons livres h Qual é o tipo da carga elétrica dos prótons nêutrons e elétrons i O que é molécula j O que é camada de valência k Qual é a diferença entre ânions e cátions l Cite algo que não seja matéria Fundamentos da eletrostática 1 Responda a Que é eletrização b Em que parte dos átomos o processo de eletrização atua 2 Resolva as seguintes questões a Relacione a segunda coluna com a primeira 1 Processo que retira elétrons de Eletrização um material neutro 2 Processo através do qual um corpo Eletrização negativa neutro fica eletricamente carregado 3 Processo que acrescenta elétrons Eletrização positiva a um material neutro b Como se denomina a eletricidade de um corpo obtida por eletrização c Assinale V se verdadeiro ou F se falso em cada uma das afirmativas 1 Dois corpos eletrizados negativamente quando aproximados um do outro se repelem 2 Dois corpos eletrizados um positivamente e outro negativamente se atraem quando aproximados um do outro 3 Dois corpos eletrizados positivamente quando aproximados um do outro se atraem d Quais tipos de potencial elétrico um corpo eletrizado pode apresentar e Que tipo de potencial elétrico tem um corpo que apresente excesso de elétrons f Que relação existe entre a intensidade de eletrização de um corpo e seu potencial elétrico g Pode existir ddp entre dois corpos eletrizados negativamente Justifique a sua resposta h Escreva a definição de tensão elétrica i Qual é a unidade de medida de tensão elétrica Escreva o símbolo da unidade 3 Resolva as seguintes questões a Escreva o nome dos múltiplos submúltiplos e respectivos símbolos da unidade de medida da tensão elétrica b Faça as conversões 07V mV 150V V 14V mV 6200V mV 150mV V 165V mV 10mV V 05mV V c Que são fontes geradoras Cite dois exemplos d Quantos e quais são os pólos de uma pilha e O que se pode afirmar sobre a polaridade de uma fonte de CC f As pilhas fornecem tensão contínua Justifique Geração da energia elétrica 1 Responda às questões a seguir a Defina o que é eletrodinâmica b Qual é o método de geração de energia elétrica mais comum e que por causa disso é utilizado em larga escala c Cite dois exemplos práticos de equipamentos que se utilizam da geração de energia elétrica por ação mecânica 2 Relacione a segunda coluna com a primeira a Geração de energia elétrica por ação química Tensão alternada b Geração de energia elétrica por ação térmica Bateria solar c Geração de energia elétrica por ação magnética Pilha elétrica d Geração de energia elétrica por ação da luz Elemento sensor dos pirômetros Corrente elétrica 1 Resolva as seguintes questões a Qual é a definição de corrente elétrica b O que acontece com as cargas elétricas em uma descarga elétrica entre dois corpos eletrizados c Pode existir corrente elétrica entre dois pontos igualmente eletrizados com o mesmo tipo e quantidade de cargas em excesso Por quê d Qual é a unidade de medida da intensidade da corrente elétrica Escreva o símbolo da unidade e Quais são os submúltiplos e os respectivos símbolos da unidade de medida da intensidade de corrente elétrica mais utilizadas no ramo da eletrônica f Faça as seguintes conversões 05A mA 165A mA 50A mA 250A nA 003mA A 1200nA A g Que partículas se movimentam nos materiais sólidos dando origem à corrente elétrica h A intensidade da corrente elétrica de um relâmpago será maior se a ddp entre as nuvens for maior ou se a ddp entre as nuvens for menor Justifique i Qual é a condição para que uma corrente elétrica seja denominada de corrente contínua CC Circuitos elétricos 1 Responda às seguintes perguntas a Por que os metais são bons condutores de corrente elétrica b Qual é a condição fundamental para que um material seja isolante elétrico c O que acontece na estrutura de um isolante quando ocorre a ruptura dielétrica d Qual é a condição fundamental para que um material seja bom condutor de eletricidade e O que é circuito elétrico f Quais são os componentes essenciais básicos para que haja um circuito elétrico g Qual é a finalidade de um consumidor de energia elétrica dentro do circuito h O que acontece quando se introduz em um circuito elétrico uma chave na posição desligada i Desenhe os símbolos da pilha condutor lâmpada e chave ou interruptor j O que estabelece o sentido convencional da corrente elétrica k Explique o que é ruptura dielétrica 2 Relacione a coluna da esquerda com a coluna da direita Atenção Uma das alternativas não tem correspondente a Circuito série b Circuito paralelo c Circuito misto d Material condutor e Material isolante O elétron livre é fracamente atraído pelo núcleo A tensão elétrica é a mesma em todos os componentes A corrente elétrica é a mesma em qualquer ponto do circuito Apresenta forte oposição à passagem da corrente elétrica Apresenta ligações em série e em paralelo Resistência elétrica 1 Responda às seguintes questões a O que é resistência elétrica b Qual é a unidade de medida da resistência elétrica Desenhe o símbolo da unidade c Faça as seguintes conversões 680Ω k Ω 15MΩ Ω 27kΩ Ω 39kΩ M Ω 33kΩ Ω 180kΩ MΩ 015kΩ Ω 00047MΩ Ω d Qual a denominação do instrumento destinado à medição de resistência elétrica e Cite duas aplicações práticas para a resistência elétrica 2 Responda às seguintes perguntas a Calcule a seção de um fio de alumínio com resistência de 2Ω e comprimento de 100m b Determine o material que constitui um fio sabendose que seu comprimento é de 150m sua seção é de 4 mm2 e sua resistência é de 06488Ω c Qual é o enunciado da Segunda Lei de Ohm 3 Resolva os seguintes exercícios a Determinar a resistência elétrica de um condutor de cobre na temperatura de 20oC sabendose que sua seção é de 15 mm2 para os seguintes casos 1 L 50 cm 2 L 100 m 3 L 3 km b Determine o comprimento de um fio de estanho com seção transversal de 2mm2 e resistência de 3Ω c Determine a resistividade do alumínio na temperatura de 60oC Associação de resistências 1 Responda as seguintes perguntas a Quais as características fundamentais de funcionamento de uma associação série de resistências b Quais as características fundamentais de funcionamento de uma associação em paralelo de resistências 2 Identifique os tipos de associação série em paralelo ou mista nos circuitos a seguir a b c d e f Faça o que se pede 3 Determine a resistência equivalente das seguintes associações em série a b c d e 4 Determine a resistência equivalente das associações em paralelo a seguir a b c d e 5 Registre ao lado de cada associação a equação mais adequada para o cálculo da resistência equivalente a b c d 6 Determine a resistência equivalente entre os nós indicados em cada uma das associações de resistências Entre os nós A e B a Entre os nós B e C b 7 Determine na seqüência os valores RA RB e Req em cada uma das associações a b c 8 Determine na seqüência as resistências equivalentes totais de cada uma das associações a seguir a b Resistores 1 Responda às seguintes perguntas a Qual é a finalidade básica do resistor em um circuito eletrônico b Quais são as características elétricas importantes dos resistores c A que se refere a característica resistência ôhmica de um resistor d O que determina o percentual de tolerância de um resistor e Desenhe o símbolo dos resistores f Quais são os quatro tipos de resistores quanto à fabricação 2 Responda às seguintes perguntas a Por que a colocação do valor de um resistor em forma de anéis coloridos facilita a manutenção dos circuitos b Coloque a ordem de leitura dos anéis no resistor abaixo Que indica a cor do 1o anel 2o anel 3o anel 4o anel 5o anel 3 Que indica a ausência do 4º anel em um resistor que tem 4 anéis 4 Complete as lacunas com as cores que estão faltando para que o resistor tenha o valor especificado 470Ω 10 Amarelo marrom prata 12kΩ 5 vermelho dourado 68Ω 20 Azul cinza sem cor 220kΩ 10 amarelo 039Ω 20 prata sem cor 5 Que significam as cores Prata no 3º anel Dourado no 3º anel 6 Determine o código de cores para cada resistor de 5 faixas conforme o valor ôhmico fornecido 1350Ω 2 680kΩ 1 178Ω 2 383kΩ 1 106 SENAISP INTRANET CT01708 Primeira Lei de OHM 1 Responda às seguintes questões a Qual é a equação da 1ª Lei de Ohm b Dê as equações para o cálculo da corrente tensão e resistência segundo a 1ª Lei de Ohm c Escreva o enunciado da 1ª Lei de Ohm d No circuito a seguir calcule os valores utilizando a 1ª Lei de Ohm Anote a equação usada em cada cálculo V a V 5V R 3 3 0 Ω I b I 15mA R 1 2 k Ω V c V 30V I 018A d I 750 A R 0 6 8 M Ω R V e V 600mV R 48Ω f V 12V I 1250A I R g V 5 V I 170mA h I 300A R 47kΩ R V 2 Resolva os problemas a seguir usando a Lei de Ohm a Um componente eletrônico absorve uma corrente de 10mA quando a tensão nos seus terminais é 17V Qual é a resistência do componente b Um alarme eletrônico antiroubo para automóveis funciona com uma tensão de 12V Sabendose que enquanto o alarme não é disparado sua resistência é de 400 Ω calcule a corrente que circula no aparelho c O mesmo alarme do problema anterior alimentação 12V quando disparado absorve 2A da bateria Qual é a sua resistência quando disparado d Um tocafitas de automóvel exige 06A da bateria Sabendose que nesta condição sua resistência interna é de 10Ω determinar pela 1ª Lei de Ohm se o automóvel tem bateria de 6 ou 12V i V 60V R 6 8 0 Ω j V 12V R 4 0 0Ω I I l I 12A V 30V m R 3 9 0 kΩ I 540A R V consumidor 15 V 70Ω Primeira Lei de Kirchhoff 1 Responda às seguintes perguntas a A que se refere a primeira Lei de Kirchhoff b O que pode se afirmar a respeito da tensão presente sobre dois componentes A e B que estão ligados em paralelo c Quais são as três características fundamentais dos circuitos paralelos d Qual corrente é identificada como total nos circuitos elétricos alimentados por uma fonte 2 Determine a corrente total nos circuitos a seguir a b R2 30Ω R1 30 Ω Ω 6 V c d e 3 Identifique as partes do circuito por onde circula a corrente total IT e a parte por onde circulam correntes parciais I1 e I2 4 Indique e justifique os consumidores e por onde circulam a maior corrente parcial a menor corrente parcial 6 V 15 W 6 V L2 L1 R2 15k Ω R1 1k Ω 12 V R2 VCC R1 15V R1 10 kΩ R2 68 kΩ 6V 3 W R3 120 Ω R1 100 Ω 6 V R2 150 Ω 110V 100W 5 Determine os valores de corrente IT I1 I2 nos seguintes circuitos a b c 110V 60W VCC L2 L1 110V 110V 120W 180W 110V 240W VCC L3 L2 L1 6 Determine as correntes que estão indicadas por um círculo em cada um dos circuitos usando a Primeira Lei de Kirchhoff a b c 7 Redesenhe o circuito abaixo acrescentando três interruptores no circuito de forma que cada lâmpada possa ser comandada independentemente 8 Redesenhe o circuito abaixo acrescentando dois interruptores no circuito de forma que um comande apenas a lâmpada L1 e o outro comande as lâmpadas L2 e L3 juntas 9 Qual é o enunciado da Primeira Lei de Kirchhoff L2 L1 VCC 100mA I L3 L2 L41 VCC 015A 1A 215A 110V 25W 110V 60W 110V L3 L2 L1 110 V 100 W 110 V 60 W 110 V L3 L2 L1 025 A Segunda Lei de Kirchhoff 1 Responda às seguintes questões a A que se refere a Segunda Lei de Kirchhoff b Quais são as características fundamentais do circuito em série c Dê a fórmula para a determinação da corrente em uma associação série 2 Determine a corrente nos circuitos a seguir a b c 3 Observando as polaridades desenhe novamente os três circuitos da questão 2 acrescentando de forma correta um medidor de corrente em cada um Responda Como se denomina tecnicamente a parcela de tensão que fica sobre um componente de uma associação série Qual é a equação para determinar a queda de tensão em um resistor 4 Determine as quedas de tensão indicadas nos circuitos a seguir a R2220Ω b c d 5 Determine as quedas de tensão nos resistores R2 dos circuitos a seguir sem usar cálculos a b c 6 Responda às seguintes perguntas Comparando a queda de tensão em R2 nos circuitos do exercício anterior podese afirmar que em um circuito série de dois resistores R1 e R2 de mesmo valor R1 R2 a queda de tensão em cada resistor é a metade da tensão de alimentação Justifique Sim Não R1 10k Ω 10V R2 10k Ω Caso seja montado o circuito a seguir a lâmpada L1 queimará Por quê Especificações nominais das lampadas L1 6V 200Ω L2 6V 50Ω Sem realizar cálculos podese afirmar que no circuito a seguir a queda de tensão em R2 será maior que em R1 Justifique 7 Com base no circuito a seguir escreva V verdadeiro para a afirmação correta e F falso para a afirmação errada 1 A corrente no circuito é VCCRT seja qual for o valor de VCC 2 A corrente em R2 é menor que em R1 3 A queda de tensão em R2 será sempre o dobro da queda de tensão em R1 VR2 2VR1 4 A queda de tensão em R2 será sempre 23 de VCC 5 A corrente convencional entra no circuito pelo lado de R1 6 A resistência total do circuito é de 300 8 Determine a queda de tensão e a corrente em cada um dos componentes dos circuitos a seguir a b Potência elétrica 1 Responda às seguintes perguntas a O que se pode dizer sobre a potência de dois aquecedores sabendose que um deles produz maior quantidade de calor que o outro no mesmo tempo b Cite dois exemplos de efeitos trabalhos que podem ser obtidos a partir da energia elétrica c O que é potência elétrica Qual a sua unidade de medida d Faça as conversões 025W mW 1kW W 180mW W 35W kW 200W mW 007W mW 2 Resolva as seguintes questões a Qual é a equação para determinar a potência de um consumidor b Dê a equação conhecida como potência elétrica por efeito Joule c Determine os valores solicitados em cada uma das situações a seguir tomando o circuito desenhado abaixo como referência Escreva a equação usada nos cálculos V 10V I 120mA R 56Ω V 5V I P R P P 03W R 89Ω V 12V I 035A I R P V P 1W V 30V I 025A R 47kΩ V R I P 3 Resolva os seguintes problemas a O motor de partida de automóvel de 12V solicita uma corrente de 50A da fonte Qual a potência deste motor de partida b Uma lâmpada tem as seguintes características 110V 100W Que corrente esta lâmpada solicita da rede elétrica quando ligada corretamente a uma fonte de tensão de 110V c Um sistema de aquecedores se compõe de dois resistores de 15Ω ligados em série Sabendose que quando ligado a corrente do sistema é de 8A determinar a sua potência use a equação da resistência total e posteriormente a da potência por efeito joule 4 Responda às seguintes perguntas a O que é potência nominal de um aparelho elétrico b Por que é importante conhecer a tensão nominal de funcionamento de um aparelho antes de conectálo à rede elétrica c A placa de especificação de um aquecedor apresenta os seguintes dados 5A 600W Qual a tensão nominal do aquecedor d No circuito abaixo determine a potência real dissipada no resistor R1 P1 Eletromagnetismo 1 Responda às seguintes perguntas a O que é eletromagnetismo b Desenhe um condutor com as linhas de força ao seu redor observando a orientação das linhas segundo a regra da mão direita ou do saca rolha c O que acontece com o sentido das linhas de força quando se inverte a polaridade da tensão aplicada a um condutor d O que se pode afirmar sobre a intensidade do campo magnético em um condutor em que a corrente circulante se torna cada vez maior e O que é bobina ou solenóide f Do que depende a intensidade do campo magnético em um condutor g Do que depende a intensidade do campo magnético em uma bobina h O que é um eletroímã i O que acontece com o campo magnético gerado por uma bobina quando se coloca um núcleo de ferro no seu interior j O que é magnetismo remanente Por que ele ocorre Corrente alternada 1 Responda às questões que seguem a Qual a principal diferença entre as correntes contínua e alternada b Analisando o gráfico senoidal da tensão alternada em quais posições em graus geométricos a tensão atinge seus valores máximos c Qual a diferença entre os valores de tensão de pico e tensão de pico a pico d Qual tensão alternada é indicada no multímetro VP VPP Vef Vmed 5 Resolva os exercício propostos a Calcule os valores das tensões de pico a pico eficaz e média para uma senóide com 312 V de pico b Quais os valores das correntes máxima IP e eficaz Ief para uma corrente média Imed de 20 A Indutores 1 Responda às questões a seguir a O que ocorre quando um condutor é movimentado no interior de um campo magnético b O que é tensão induzida c Qual a relação entre a magnitude da tensão induzida a intensidade de fluxo magnético e avelocidade da variação deste fluxo d Defina o que é autoindução e O que é a força contra eletromotriz induzida f O que é indutância e qual sua unidade de medida g Qual a função dos indutores 2 Resolva os exercícios que seguem e monte o diagrama de cada questão a Qual é a indutância total em uma associação de indutores em série com os seguintes valores L1 8H L2 72H L3 1500mH b Determine a indutância total de uma associação de indutores em paralelo que apresenta os seguintes valores L1 027H L2 085H L3 3H c Uma associação de indutores em paralelo é formada por dois indutores com valores de 120H e 214H Qual é o valor da indutância equivalente desta associação d Qual o valor da indutância equivalente em mH de uma associação série que apresenta os seguintes valores L1 15mH L2 026H L3 230H L4 72mH Reatância indutiva 1 Responda às seguintes perguntas a O que é reatância indutiva e qual é a sua unidade de medida b Quais são os parâmetros que interferem no valor da reatância indutiva de um indutor c Em um indutor alimentado por CA quais grandezas elétricas são definidas como oposição à passagem da corrente elétrica neste circuito Explique por quê 2 Resolva os exercícios que seguem a Qual é a reatância indutiva oferecida por uma bobina de 02H ligada a uma fonte de 110V 60Hz b Qual é a indutância de uma bobina ligada a uma fonte de 30V 40Hz sendo que a bobina apresenta uma reatância indutiva de 12Ω c Determine a frequência em uma bobina com a reatância indutiva de 942Ω indutância de 100mH ligada a uma rede de 220V d Calcule a reatância indutiva em um indutor com 25 mH ligado em uma rede cuja tensão é 60 V e a frequencia 8 kHz e Calcule a corrente elétrica que irá circular nos circuitos acima a b c d Capacitor 1 Responda as seguintes questões a O que é capacitor e qual a composição básica b Em estado natural qual é a carga elétrica da placa de um capacitor c Quando se diz que um capacitor está carregado d O que ocorre quando se conecta uma carga aos terminais de um capacitor carregado e O que ocorre com o valor da tensão do capacitor quando está se descarregando f Defina o que é capacitância g Quais fatores influenciam no valor da capacitância de um capacitor h Qual é a unidade de medida da capacitância e por qual letra é representada 2 Associe a coluna da direita com a coluna da esquerda a Associação série de capacitores b Associação paralela de capacitores c Capacitores polarizados Somente em CC Capacitância total é soma das capacitâncias parciais A tensão aplicada se divide 3 Resolva os problemas que seguem a Qual é a capacitância total em uma associação de capacitores em série com os seguintes valores C1 1200F C2 60F C3 560F b Determine a capacitância total de uma associação de capacitores em paralelo cujos valores são C1 2200F C2 2200F C3 2200F c Uma associação de capacitores em paralelo é formada por dois capacitores com valores de 001F e 0005F Qual é o valor de capacitância equivalente desta associação d Qual o valor da capacitância equivalente em nF de uma associação de capacitores em paralelo com os seguintes valores C1 20nF C2 0047F C3 200pF C4 00000570F e Qual deve ser o valor máximo da tensão aplicada a um circuito com os seguintes capacitores associados em paralelo Por que C1 00037F 200V C2 1200F 63V 4 Responda a Um capacitor não polarizado construído para uma tensão de trabalho de 220 V pode ser ligado a uma rede de tensão alternada de 220 VEF Justifique Reatância capacitiva 1 Responda as seguintes questões a Qual o principal motivo que diferencia o funcionamento do capacitor em tensão alternada e contínua b Qual é o único tipo de capacitor que pode funcionar em corrente alternada c O que faz com que circule sempre uma corrente elétrica quando o capacitor é ligado em corrente alternada d O que é reatância capacitiva e qual sua unidade de medida e Quais fatores influenciam no valor da reatância capacitiva 2 Resolva os seguintes exercícios a Determine a reatância capacitiva de um capacitor de 100nF ligado a uma rede elétrica com freqüência de 60Hz b Um capacitor de 22F é ligado a uma fonte CA cuja freqüência é 18kHz Que valor de reatância apresenta esse componente c Um capacitor de 47F apresentou em um circuito uma reatância capacitiva de 169Ω Determine a freqüência do sinal de entrada deste circuito d Qual a reatância capacitiva em um capacitor de 330nF ligado em uma rede de 50Hz e Um capacitor de 0047F é conectado a uma rede de CA 220V 60Hz Qual é a corrente neste circuito 226 SENAISP INTRANET CT01708 Impedância 1 Calcule a impedância dos circuitos a seguir a b c d e f g h 2 Resolva o problema a seguir Calcular o valor de x no circuito a seguir considerandoo em três situações 1a situação x é um resistor calcular a resistência deste resistor 2a situação x é um indutor calcular a indutância deste indutor 3a situação x é um capacitore capacitor calcular a capacitância deste capacitor Potência em CA 1 Responda às questões a seguir a O que é potência elétrica b Qual é a diferença entre as potências aparente S ativa P e reativa Q c O que o cosseno do ângulo representa 2 Resolva os exercícios que seguem a Calcule as potências aparente e ativa de uma instalação com os seguintes valores tensão 220V corrente 3A cos 0 85 b Um motor elétrico monofásico tem uma potência ativa de 1472W 2CV e uma potência aparente de 1894VA Calcule a potência reativa e o cos desse motor c Qual será a potência reativa em um circuito com sen 065 cuja tensão de alimentação é 120V e a corrente é 12A