Após ter comprado a sua casa, Maria percebeu que o número de tomadas existentes em seu quarto não atendia as suas necessidades, o que a fez questionar o projetista sobre o problema. Se as dimensões do quarto de Maria são de 4 m de largura por 6 m de comprimento, qual o número mínimo de pontos de tomadas, de acordo com a NBR 5410:2004 – ABNT, que o cômodo deveria ter?

Os motores CA trifásicos apresentam, como importante característica, construção robusta, baixo custo e pouca manutenção, sendo amplamente utilizados nas mais diversificadas aplicações industriais. No entanto, apresentam picos de corrente e de conjugado indesejáveis durante a partida. Para contornar esses efeitos, existem técnicas que podem ser aplicadas, as quais são divididas em duas categorias: partida convencional e partida eletrônica. Sendo assim,

Um determinado projeto, que está em fase de desenvolvimento, utiliza o diagrama apresentado abaixo. O objetivo é controlar a velocidade do motor de corrente contínua (mostrado no diagrama) através do tiristor tipo SCR, pela técnica de disparo por ângulo de fase. A entrada do transformador v_P(t) é acoplada à rede elétrica 127 V. O sinal de disparo do SCR é feito por um circuito a microcontrolador (programável), o qual irá ler um comando externo de controle (set-point) e gerar a tensão pulsante v_G(t), sincronizada com a rede elétrica e compatível em amplitude e tempo de permanência em nível lógico alto, com o gate do tiristor em questão. O gráfico abaixo ilustra os instantes em que são gerados os pulsos de comando, onde dt₁ corresponde ao tempo entre o início do semi-ciclo positivo e o início do pulso de disparo e, analogamente, dt₂ para o semi-ciclo negativo, cíclicos dentro de todos os períodos T.

Considerando-se que um período inicia em 0 e finaliza em T, a maior velocidade do eixo do motor:

Deseja-se medir a potência aparente de uma instalação trifásica em baixa tensão. Segundo o teorema de Blondel, é possível obter a potência ativa de um sistema trifásico desequilibrado em estrela, medindo-se apenas as potências ativas de duas fases em relação ao neutro.

No entanto, nesse caso, não se disponibiliza wattímetros para tal aplicação, porém em compensação o sistema é equilibrado, ou seja, há simetria do gerador e carga, ambos trifásicos em estrela. Sabe-se ainda que foi possível, através de um amperímetro alicate, obter o valor da corrente de linha da fase R (I_LR) e, através de um voltímetro, medir a tensão entre fase R e neutro, V_FR = 220 V, conforme figura abaixo.

A potência aparente em VA da carga deverá ser

O circuito apresentado na figura abaixo deverá ser utilizado como plataforma de aferição de um sensor de proximidade, produzido por uma empresa de tal setor.

O procedimento consiste em colocar a chave CH na posição 1, efetuar a leitura da corrente e da tensão, em seguida passar a chave para a posição 2 e efetuar a leitura da resistência resultante, onde R_S simboliza o respectivo sensor a ser aferido, com interesse em dois algarismos significativos. Admitindo-se que tal sensor possua resistência de 10 Ω, os resultados apresentados nas duas etapas, considerando respectivamente corrente, tensão e resistência são:

Para o projeto de uma instalação elétrica monofásica de uma carga com impedância complexa = 11 I60° Ω, alimentada por um gerador de tensão do tipo senoidal com frequência f = 60 Hz e tensão pico a pico Vg_pp = 440 . V , necessita-se determinar dois parâmetros elétricos, importantes a tal projeto: a corrente eficaz I_ef e a potência aparente P_ap. Os respectivos valores são:

O circuito elétrico apresentado abaixo é alimentado por uma fonte de tensão contínua de 24 V, sendo três os tipos de cargas: três lâmpadas de 24 V (L₁, L₂ e L₃) e potência de 3 W cada uma delas, um indutor (L) e um capacitor (C), onde as duas últimas cargas são caracterizadas como bipolos armazenadores de energia elétrica.

Admitindo-se que a fonte tenha sido ligada há muito tempo (por exemplo, 5 minutos),

Para uma máquina síncrona flutuando em um barramento de potência infinita, é CORRETO afirmar:

Um OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) é um refletômetro no domínio do tempo muito utilizado na caracterização de fibras ópticas, conectores e emendas. Basicamente, injeta-se um pulso óptico na fibra óptica que se quer analisar e mede-se a intensidade e atraso das várias reflexões ao longo da fibra, que voltam ao ponto de entrada do sinal na fibra. As reflexões ocorrem devido a falhas na fibra óptica, espalhamento Rayleigh, regiões com curvas, conectores, emendas e terminações da fibra, permitindo também a medição do comprimento L de uma fibra e a atenuação de sinal em função da distância. Um esboço do gráfico típico obtido em um OTDR para uma fibra sem emendas ou conectores, terminada a L = 20 km do OTDR, é mostrado na figura ao lado:

Com base no gráfico apresentado, o valor aproximado do coeficiente de atenuação dessa fibra é de:

Uma fibra óptica monomodo apresenta coeficiente de atenuação de 0,5 dB/km. Considere, por questão de simplicidade, que as perdas por conectorização e emendas ópticas valem 1 dB em cada emenda ou conector. Um link de fibra óptica ligando dois pontos A e B distantes 10 km entre si apresenta uma emenda a cada 2 km e dois conectores localizados nos extremos da fibra. Para um receptor óptico que opera com sensibilidade mínima de -20 dBm, a potência mínima inserida pela fonte óptica no início do link para que possa operar no limiar de recepção deverá ser de:

Atualmente, em sistemas de comunicação óptica, os cabos ópticos aéreos são instalados aproveitando-se a infraestrutura existente das linhas de transmissão de energia elétrica. Quando instalados nas torres de sistema de energia em alta tensão, os cabos ópticos podem estar sujeitos à presença de altos campos elétricos de baixa frequência. Nesse caso, é correto afirmar:

Um divisor (ou splitter) óptico é um dispositivo muito importante em sistemas de comunicações ópticas, para permitir a divisão da potência P de um sinal óptico entre N terminais de saída. Os splitters ópticos em geral dividem o sinal em N = 2^m saídas, sendo m = 1, 2, 3... um número inteiro. Sabe-se que cada divisão da potência P por um fator de 2 corresponde a uma atenuação de 3dB na potência de saída, quando se mede a potência em escala logarítmica. Nesse sentido, considerando-se um splitter 1:8 (divisor por 8), com uma potência óptica de entrada de 10 dBm, e desprezando qualquer perda por conectorização, a potência nos terminais de saída será de:

Sabe-se que a relação entre a potência óptica de saída P_opt (medida em mW) e a corrente I (medida em mA) que circula através de um diodo laser é dada pela expressão P_opt = A (I – I_th), se I > I_th, sendo que A é uma constante característica do diodo e Ith é denominada corrente de limiar. Quando a corrente é menor do que a corrente de limiar, ou seja, I < I_th, a potência óptica de saída é nula (P_opt = 0). As constantes A e Ith são dependentes da temperatura de operação. Em geral, vamos assumir que a tensão direta sobre o diodo laser no ponto de operação acima da corrente de limiar é um valor constante, independente da corrente I.

Considere a figura (a), que mostra o circuito de polarização DC de um diodo laser, em que o resistor R é utilizado para definir o ponto de operação, bem como o gráfico de potência óptica de saída em função da corrente sobre o diodo laser operando em temperatura ambiente (figura (b)). Assumindo que a tensão direta sobre o diodo laser no ponto de operação desejado seja de 2 V, para que ele opere emitindo 3 mW de potência óptica, os valores de corrente I e do resistor R no circuito de polarização devem ser, respectivamente, de:

Um parâmetro muito relevante na avaliação de capacidade de transmissão de uma fibra óptica é o limite do produto entre a taxa de bits B máxima que ela é capaz de transmitir, medida em bits/segundo, e o comprimento L da fibra (em km), designado por BL. Com relação ao produto BL, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas:

( ) O produto BL em fibras multimodo é governado essencialmente pelo efeito de dispersão modal, que por sua vez está associado às diferentes velocidades de propagação dos diversos modos presentes na fibra.

( ) Para duas fibras ópticas empregando os mesmos materiais de fabricação e operando no mesmo comprimento de onda, porém com diferentes raios do núcleo, tal que uma delas opere monomodo e a outra multimodo, sabe-se que a fibra monomodo possuirá um produto BL muito menor do que a fibra multimodo.

( ) Para uma determinada fibra óptica, dado o valor do produto BL máximo da fibra, ao aumentarmos o comprimento L de uma fibra óptica, deveremos necessariamente diminuir a taxa de transmissão máxima B, na proporção inversa do aumento do comprimento L.

( ) A fibra óptica multimodo de perfil de índice gradual é um aperfeiçoamento das fibras ópticas de operação multimodo de perfil de índice degrau cuja finalidade é a de diminuir o efeito de dispersão temporal e aumentar o produto BL da fibra.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Na análise de uma fibra óptica cilíndrica circular, costuma-se definir a quantidade denominada frequência normalizada V, que é dada pela seguinte equação:

em que 𝒂 é o raio do núcleo da fibra, n é o índice de refração do núcleo, 𝝀 é o comprimento de onda de operação da fibra (referido ao vácuo) e 𝚫 é a diferença relativa entre o índice de refração do núcleo e o da casca. Somente se a condição V<2,405 for satisfeita a propagação será garantidamente monomodal no comprimento de onda de operação. Considerando a janela óptica de 𝝀 = 𝟏, 𝟓𝝁𝒎, uma fibra óptica com índice de refração do núcleo n=1,5 e 𝜟 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟓, é correto afirmar:

Suponha um amplificador realimentado, cuja resposta em malha aberta é caracterizada por três ou mais polos. Considerando a teoria e técnicas relacionadas à compensação de frequência, apresentam-se as seguintes afirmativas:

I. Uma análise simples desse tipo de amplificador permite concluir que há um valor máximo para o fator de realimentação (β), acima do qual o amplificador realimentado torna-se instável. Alternativamente, há um valor mínimo para o ganho em malha fechada (A_f) abaixo do qual o amplificador torna-se estável.

II. Técnicas de compensação de frequência promovem a modificação da função de transferência em malha aberta desses amplificadores, de modo que eles sejam estáveis em malha fechada para qualquer valor desejado de ganho de malha fechada.

III. Uma forma simples de compensação de frequência pode ser obtida por meio da introdução de um novo polo na função de transferência em malha aberta.

A respeito dessas assertivas, é CORRETO afirmar que

Os circuitos osciladores lineares mais simples são baseados na ponte de Wien. Tais circuitos empregam uma malha de realimentação positiva, composta por um amplificador operacional e uma malha seletiva em frequência. Considerando esses geradores de sinais, apresentam-se as seguintes afirmativas:
I. A amplitude da onda senoidal gerada é limitada empregando-se um mecanismo não-linear, implementado por meio de um circuito separado ou usando as não linearidades dos próprios dispositivos de amplificação. II. Por definição, um circuito oscilador deve satisfazer o critério de Barkhausen, isto é, na frequência de oscilação w₀, a amplitude do ganho de malha deve ser unitário; e a fase do ganho de malha deve ser zero. III. A condição de oscilação de Barkhausen garante e mantém as oscilações de um ponto de vista matemático, isto é, considerando-se componentes ideais. Entretanto, como os parâmetros de qualquer sistema físico podem variar ao longo do tempo, deve-se empregar um mecanismo que possibilite o controle do ganho de malha.
A respeito dessas assertivas, é CORRETO afirmar que

Conversores A/D (analógico/digital) são blocos de circuitos que permitem a conversão de uma amostra analógica, por exemplo um sinal de tensão, em uma palavra digital de N bits. A operação inversa é desempenhada por conversores D/A (digital/analógico). Suponha que um sinal analógico na faixa de -6a +6V seja convertido em um sinal digital de 8 bits.
Dessa forma, assumindo uma entrada de +3V e a minimização do erro de quantização, a representação correspondente é CORRETAMENTE obtida pela palavra digital

A maioria das falhas que ocorrem em sistemas de potência são assimétricas e podem consistir em curto-circuito, condutores em aberto ou faltas através de impedâncias. Nesse contexto, e considerando faltas nos terminais de um gerador em vazio, são apresentadas as seguintes afirmativas:
I. Supondo um gerador conectado em estrela (Y) e a ocorrência de uma falta entre a fase e terra, caso o neutro do gerador não esteja aterrado, a rede de sequência zero estará aberta e, portanto, nenhuma corrente de falta fluirá pela fase . II. Supondo um gerador conectado em estrela (Y) e a ocorrência de uma falta entre as fases e , tem-se que a presença ou ausência de um neutro aterrado no gerador não afeta a corrente de falta, pois não pode haver fluxo de corrente para a terra. III. Supondo um gerador conectado em estrela (Y), com neutro aterrado, e a ocorrência de uma falta entre duas fases e terra, tem-se que as redes de sequência devem ser ligadas em paralelo, pois as tensões de sequência positiva, negativa e zero são iguais na falta.
Com relação às assertivas relacionadas à ocorrência de falhas nos terminais de um gerador em vazio, é CORRETO afirmar que

Suponha uma carga trifásica equilibrada conectada em estrela (Y), com neutro não aterrado. A rede trifásica que alimenta essa carga é também equilibrada, possui corrente circulando na linha igual a I_a = 8∠ − 60°, porém o condutor da linha b está aberto.
Com relação a esse sistema, são apresentadas as seguintes afirmativas:
I. Assumindo sequência de fases positiva, têm-se os seguintes valores de correntes de linha: I_a = 8∠ − 60°, I_b = 0 A e I_c = 8∠60°.
II. Os componentes simétricos das correntes de linha são obtidos pelas expressões I_a0 = (1/3)(I_a + I_b + I_c ) A, I_a1 = (1/3)(I_a + aI_b + a²I_c ) A, I_a2 = (1/3)(I_a + a²I_b + aI_c ) A, I_b0 = I_a0 A, I_b1 = a²I_a1 A, I_b2 = aI_a2 A, I_c0 = I_a0 A,_, I_c1 = aI_a1 A,_, e I_c2 = a²I_a2 A, em que a = 1∠120°.
III. A carga conectada em estrela não apresenta caminho para o neutro e, portanto, as correntes de linha que circulam para essa carga não contêm componentes de sequência zero.
Considerando as assertivas sobre o sistema descrito, é CORRETO afirmar que