Para as ondas de rádio a água do mar é considerada como um bom condutor, e amagnético (!$ \mu !$ = 4!$ \pi !$ x 10^-7 H/m). Na frequência !$ f !$ de 1 MHz, o máximo que uma onda eletromagnética incidente na superfície do mar consegue penetrar é em torno de 1 m de profundidade. Assim sendo, corresponde à melhor estimativa para a condutividade elétrica !$ \sigma !$ da água do mar:

(Considere que !$ e^{-1} = 0,37; \ \pi^{-2} = 0,1; \ \delta = \sqrt{1 / (\mu \pi f \sigma)} !$ sendo a fórmula para a profundidade de penetração em bons condutores; e que para todos os efeitos práticos uma onda eletromagnética é totalmente absorvida pelo meio quando a intensidade de seu campo elétrico decai para menos de 1% de seu valor no início da propagação neste meio.)

Um medidor de ROE (Relação de Onda Estacionária) é um equipamento útil para determinar o nível de descasamento entre a linha de transmissão e a carga. Alguns displays de medidores comerciais vêm com uma indicação de alerta quando o valor de ROE medido ultrapassa o valor de 3 : 1. Valores altos de ROE indicam alto nível de reflexão na linha de transmissão, o que reduz a potência de saída, distorce o sinal transmitido, podendo causar danos ao transmissor. Considerando que uma medição de ROE de 3 : 1 é obtida na linha de transmissão de um sistema de comunicação, qual o percentual de potência que está sendo refletido na carga?

Tecnologias baseadas em microcontroladores são cada vez mais usadas na automação de processos, visando sua maior eficiência. Um exemplo é o controle automático de sistemas de iluminação (smart light control system) para a redução do desperdício de energia elétrica. Nesses sistemas, um conjunto de sensores são utilizados no monitoramento do ambiente. Os sinais vindos dos sensores são, então, processados pelo microcontrolador de forma a acionar um conjunto de lâmpadas via relés para iluminar adequadamente o ambiente somente quando necessário. Por outro lado, os microcontroladores têm limitação da corrente que podem fornecer em suas portas de saída (GPIOs), sendo necessário o uso de transistores para o acionamento dos relés sem sobrecarga ao microcontrolador. A imagem a seguir mostra esquematicamente tal sistema de acionamento a TBJ, servindo como interface entre uma GPIO e um relé:

Qual deve ser o valor da resistência RB para acionar o relé, quando a GPIO fornece uma tensão de 5 V?

(Considere o conceito de saturação forte; a tensão de barreira de potencial da junção base-emissor de 0,7 V.)

Na Segunda Guerra Mundial, os bombardeios eram um recurso usado para reduzir a capacidade logística do inimigo. Por isso, as artilharias antiaéreas eram vitais na defesa dos alvos em potencial. Para alvejar uma aeronave, é necessário prever sua posição futura. Isso é realizado a partir do processamento matemático de parâmetros como altitude do avião, direção do vento e velocidade do projétil. A artilharia é, então, apontada para esse ponto imaginário no céu. Os computadores mecânicos da época não tinham como realizar tais cálculos na velocidade exigida. Assim, o lendário laboratório da empresa de telefonia Bell criou o direcionador balístico M9, o qual realizava os cálculos em fração de segundos. A adoção do M9 reduziu a média de tentativas para se alvejar uma aeronave de 17.000 para 90. No coração do M9 estava uma outra invenção recente do laboratório: o amplificador operacional (amp-op), capaz de realizar cálculos diversos (soma, multiplicação, integração etc.) com precisão, usando eletricidade (tensões), o que acelera muito o processo. Atualmente, o amp-op é um dos mais versáteis componentes eletrônicos empregados numa grande variedade de circuitos, além dos “matemáticos” que o popularizaram. O circuito com amplificador operacional apresenta uma dada funcionalidade:

Considerando que o amp-op é ideal e que o capacitor está inicialmente descarregado, é correto afirmar que o circuito:

Num projeto de Multiplexação no Domínio do Tempo (TDM), para um sistema de comunicação cabeado, é necessário multiplexar 64 canais telefônicos. No entanto, só há disponível multiplexadores 8 : 1. Ainda assim é possível realizar o projeto se os multiplexadores disponíveis forem dispostos numa forma de uma associação chamada “em série”. Quantos multiplexadores 8 : 1 serão necessários para a realização do projeto?

O Teorema de Thevénin é um dos mais importantes da teoria de circuitos, pois permite lidar com circuitos reais complexos a partir somente do “efeito final que ele gera”. Isso significa que não é necessário lidar diretamente com o circuito real, mas somente medir qual a tensão e a resistência que há entre os seus terminais de saída. Isso permite, ainda, desenvolver um modelo de circuito equivalente de uma só malha, extremamente fácil de analisar. Por conta disso, ele é muito utilizado na determinação de parâmetros importantes de vários circuitos. Por exemplo, um parâmetro fundamental dos amplificadores é a sua impedância de saída. A saída de um amplificador pode ser vista, segundo o Teorema de Thevénin, como uma fonte de tensão real, onde a impedância interna dessa fonte equivalente seria a impedância de saída do amplificador. Considere a seguinte estratégia para determinar a impedância de saída de um amplificador de tensão: medir a tensão na saída do amplificador em circuito aberto e depois aplicar um potenciômetro na saída e variá-lo até que a tensão na saída com o potenciômetro tenha metade da amplitude na situação inicial. Ao retirar o potenciômetro do circuito e medi-lo, busca-se ter uma estimativa da impedância de saída do amplificador. Mais especificamente ela será:

A ponte de Wheatstone é um circuito elétrico utilizado na realização de medidas precisas de resistência elétrica. É composta por quatro resistores, onde cada dupla forma um ramo; os ramos são alimentados pela mesma bateria. Tais ramos estão conectados através de algum componente, geralmente um medidor de corrente. Quando nenhuma corrente passa pelo medidor, implica que não há diferença de potencial entre os ramos do circuito. Nessa situação, é dito que a ponte se encontra em equilíbrio. Tal princípio faz com que a ponte de Wheatstone esteja presente em vários circuitos que necessitam de sensores bastante precisos, como sensores de pressão e balanças, por exemplo. A figura mostra uma ponte de Wheatstone com dois LEDs em série, ligando os dois ramos da ponte; observe:

Dado que os LEDs são vermelhos, com tensão de barreira de potencial de 2,1 V cada, qual o valor mínimo de V_S para que os diodos acendam?

(Considere a segunda aproximação para os diodos.)

A condição para que uma onda seja eletromagnética plana uniforme é:

Durante um determinado período observou-se a potência ativa consumida de uma indústria, chegando-se ao gráfico a seguir, após várias médias diárias:

Sabendo que a potência ativa instalada desta indústria é de 200 kW, o fator de demanda é de:

Sobre o software Anarede do Cepel e, ainda, considerando a imagem a seguir (suponha que a imagem apresenta a configuração após “rodar” o fluxo de potência), marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

( ) A barra 1 é denominada de referência ou Swing.

( ) Em uma barra do tipo PV não se pode ter cargas de potência ativa e reativa acopladas.

( ) A barra 1 recebe todo o fluxo de potência originado nas barras 2 e 3.

( ) A barra 2 é do tipo PQ.

( ) O Anarede executou o fluxo de potência default pelo método desacoplado rápido; isso é visível pelos valores de fluxos imprecisos encontrados nas linhas de transmissão.

A sequência está correta em