A conversão eletromecânica de energia envolve a transferência de energia entre sistemas elétricos e sistemas mecânicos, utilizando o campo magnético como meio de acoplamento. Sobre esse processo, analise as assertivas a seguir:

I. O princípio da conservação de energia estabelece que a energia elétrica suprida ao sistema é igual à soma da energia mecânica produzida, das perdas (Joule, histerese, correntes parasitas) e da variação da energia armazenada no campo magnético.

II. Em máquinas elétricas, a densidade de energia magnética (w_m) no entreferro é proporcional ao quadrado da intensidade do campo magnético (H²), o que explica por que a força de tração magnética aumenta rapidamente com a corrente.

III. Para que ocorra a conversão de energia, o sistema deve ser necessariamente linear, ou seja, a relação entre o fluxo magnético (lambda) e a corrente (i) deve ser sempre uma constante, independentemente do nível de saturação do núcleo ferromagnético.

IV. A força ou o torque desenvolvido(a) em um atuador magnético pode ser determinado(a) através da variação da coenergia magnética em relação ao deslocamento (ou posição angular), mantendo-se a corrente constante.

V. O fenômeno de histerese magnética contribui positivamente para o aumento do torque útil em um motor, visto que o atraso na magnetização reduz a dissipação de energia térmica no núcleo.

Quais estão corretas?

A conversão eletromecânica de energia é o processo fundamental que ocorre em motores e geradores elétricos. Baseando-se nas leis do eletromagnetismo sobre esses princípios, analise as assertivas abaixo e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas.

( ) A Lei de Faraday estabelece que uma tensão induzida em um condutor é proporcional à taxa de variação do fluxo magnético que o atravessa, sendo o princípio básico de funcionamento dos geradores.

( ) Em um sistema de conversão de energia, a densidade de energia magnética armazenada no entreferro de uma máquina é inversamente proporcional ao quadrado da permeabilidade magnética do meio.

( ) A Força de Lorentz, expressa por F = q (v x B), descreve a força exercida sobre uma carga em movimento em um campo magnético, sendo a base para a força mecânica desenvolvida em motores de corrente contínua.

( ) O princípio da conservação de energia em máquinas elétricas dita que a energia elétrica de entrada é igual à soma da energia mecânica de saída, das perdas por efeito Joule, das perdas magnéticas (histerese e correntes parasitas), das perdas mecânicas (atrito e ventilação) e da variação da energia armazenada no campo magnético.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

As harmônicas representam deformações na forma de onda senoidal fundamental de tensão ou corrente, sendo um desafio constante para a qualidade da energia elétrica. Sobre o comportamento, a origem e a mitigação das harmônicas em sistemas de corrente alternada, analise as assertivas a seguir:

I. As cargas não lineares, como conversores de frequência, retificadores e lâmpadas de descarga, são as fontes primárias de correntes harmônicas, pois consomem corrente de forma descontínua.

II. A reatância indutiva de um elemento (XL = 2π f L) é diretamente proporcional à frequência; logo, para harmônicas de ordem superior, a impedância oferecida pelo indutor é proporcionalmente maior.

III. A ressonância paralela ocorre quando a reatância indutiva da rede se iguala à reatância capacitiva de bancos de capacitores em uma frequência harmônica específica, podendo resultar em correntes elevadas e sobretensões.

IV. Filtros passivos compostos por associações série de indutores e capacitores são utilizados para criar um caminho de alta impedância para a frequência fundamental, permitindo que as correntes harmônicas circulem livremente pela carga.

Quais estão corretas?

Considerando um circuito RLC em série com resistência R = 10 Ω, indutância L = 4 H e capacitância C = 2F submetido a uma tensão de 220 V, frequência de 50 Hz, qual é o valor aproximado da impedância total em módulo do circuito? Considere π = 3,14 e utilize duas casas decimais nos cálculos finais.

Em um circuito RLC conectado em série e submetido a uma excitação senoidal de frequência angular ômega, a resposta do sistema depende da interação entre a resistência e as reatâncias indutiva e capacitiva. Com base nos fundamentos de análise de circuitos em corrente alternada, analise as seguintes assertivas sobre o seu comportamento:

I. Se a reatância indutiva (XL) for maior que a reatância capacitiva (XC), o circuito apresenta um comportamento predominantemente indutivo, resultando em uma corrente atrasada em relação à tensão da fonte.

II. Na frequência de ressonância, a impedância total do circuito é mínima e puramente resistiva, pois XL e XC se anulam.

III. Em um circuito RLC série abaixo da frequência de ressonância, a reatância capacitiva predomina, fazendo com que o circuito tenha característica capacitiva, e a corrente fique adiantada em relação à tensão.

IV. O fator de potência de um circuito RLC série é dado pela razão entre a resistência (R) e o módulo da impedância (Z).

V. Se a frequência da fonte for aumentada, a reatância indutiva diminui, e a reatância capacitiva aumenta proporcionalmente.

VI. A tensão nos terminais do capacitor (V_C) está sempre em fase com a corrente que atravessa o circuito.

Quais estão corretas?

Considerando os conceitos de circuitos trifásicos equilibrados em regime permanente senoidal, analise as seguintes assertivas:

I. Em uma ligação tipo Estrela (Y) equilibrada, a corrente de linha é igual à corrente de fase, enquanto a tensão de linha possui magnitude √3 (raiz de três) vezes maior que a tensão de fase.

II. Em um sistema trifásico com sequência de fases positiva (abc), a tensão da fase b está atrasada em 120° em relação à tensão da fase a.

III. Em uma ligação tipo Delta (Δ) equilibrada, a tensão de linha é igual à tensão de fase, e a magnitude da corrente de linha é √3 (raiz de 3) vezes a magnitude da corrente de fase.

IV. A potência instantânea total fornecida a uma carga trifásica equilibrada é pulsante, variando com o dobro da frequência da rede, de forma análoga ao que ocorre em circuitos monofásicos.

V. Para uma carga equilibrada ligada em Estrela com neutro aterrado, a corrente que circula pelo condutor de neutro é nula, pois a soma fasorial das três correntes de fase é zero.

Quais estão corretas?

A importância das leis fundamentais que regem os circuitos de Corrente Contínua (CC) reside no fato de que elas fornecem a base teórica e prática para o projeto, a análise e a manutenção de praticamente todos os sistemas eletrônicos e elétricos que utilizamos. Analise as seguintes assertivas a respeito das leis fundamentais que regem os circuitos elétricos de CC:

I. A Lei de Ohm estabelece que a resistência de um condutor é inversamente proporcional à diferença de potencial aplicada a ele, mantendo-se a corrente constante.

II. De acordo com a Lei de Kirchhoff das Correntes (LKC), a soma algébrica das correntes que entram em um nó é igual à soma das correntes que saem desse nó, baseando-se na conservação da carga.

III. A Lei de Kirchhoff das Tensões (LKT) afirma que a soma algébrica das tensões em torno de qualquer caminho fechado (malha) em um circuito é igual a zero.

IV. Em um circuito puramente resistivo em série, a corrente que flui através de cada resistor é a mesma, independentemente do valor de sua resistência.

V. A potência dissipada por um resistor pode ser calculada pelo produto do quadrado da tensão pela sua resistência (P = V²x R).

VI. Ao associar resistores em paralelo, a resistência equivalente será sempre maior do que o valor do maior resistor individual presente na associação.

Quais estão corretas?

A atuação em sistemas elétricos exige uma visão multidisciplinar da segurança, uma vez que o profissional frequentemente está exposto a riscos de choque elétrico, arco voltaico, quedas de altura e perigos mecânicos em máquinas. O cumprimento das NRs 10, 12 e 35 é obrigatório para garantir a integridade física dos trabalhadores e a conformidade legal das instalações. Sobre o tema, assinale a alternativa INCORRETA.

O sistema de distribuição representa a etapa final do fornecimento de energia elétrica, conectando as subestações de distribuição aos consumidores finais. Para garantir a qualidade do produto e do serviço, diversos equipamentos e configurações de rede são empregados para controle de tensão e continuidade do suprimento. Sobre o tema, assinale a alternativa INCORRETA.

A geração de energia elétrica é o processo de transformação de diversas formas de energia (mecânica, química, solar, nuclear) em energia elétrica. No Brasil, a matriz elétrica é predominantemente renovável, mas exige um conhecimento profundo sobre as tecnologias de conversão e os impactos operativos de cada fonte para garantir a estabilidade do SIN. Sobre o tema, assinale a alternativa INCORRETA.