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

Um transformador trifásico apresenta os seguintes valores nominais: 500 MVA, 220 Y / 22 Δ kV. Areatância de dispersão medida no lado de baixa tensão desse transformador é 0,15 Ω .
O valor da reatância, em p.u., que representa esse transformador em um sistema cujas bases no lado de alta tensão são 150MVA e 230 kV, é CORRETAMENTE obtido pela expressão

Considerando a utilização de wattímetros analógicos para a medição de potência média em circuitos polifásicos, são apresentadas as seguintes afirmativas:
I. A deflexão do ponteiro ligado à bobina de potencial (móvel) é proporcional ao produto entre o valor eficaz da corrente na bobina de corrente, o valor eficaz da tensão nos terminais da bobina de potencial e o cosseno do ângulo de fase entre a tensão e a corrente. II. A direção de deflexão do ponteiro do wattímetro depende do sentido instantâneo da corrente na bobina de corrente e da tensão aplicada à bobina de potencial. III. Para a medição da potência total nos terminais de um circuito polifásico alimentado por n condutores, deve-se conhecer n - 1 valores de corrente e tensão, pois assumindo um terminal como referência, existirão somente n - 1 valores de tensão e corrente independentes.
Com relação às assertivas relacionadas ao emprego de wattímetros analógicos para a medição de potência útil, é CORRETO afirmar que

Três cargas monofásicas conectadas em paralelo são alimentadas por uma linha de tensão de V_rms =2.400V. A carga 1 absorve 18kW e 24kVAR; a carga 2 absorve 60 kVA com um fator de potência adiantado de 0,6; e a carga 3 absorve 18 kW com um fator de potência unitário.
Considerando esse sistema, apresentam-se as seguintes afirmativas:
I. As cargas 1, 2 e 3 possuem característica capacitiva, indutiva e puramente resistiva, respectivamente. II. A carga equivalente, vista a partir dos terminais de entrada da linha, possui fator de potência adiantado. III. A impedância equivalente das três cargas em paralelo pode ser obtida pela expressão Z = |V_rms|²/S_total, em que S_total representa a potência complexa total da carga equivalente.
Com relação às assertivas relacionadas ao sistema monofásico descrito, é CORRETO afirmar que

Uma onda plana uniforme viaja em um meio dielétrico sem perdas. Sabendo-se que a expressão do campo elétrico é igual a , é CORRETO afirmar que

Um cabo coaxial infinito de raios a e 3a, conduz uma corrente I = 2A, de modo que a corrente flui uniformemente pelo condutor interno no sentido de z positivo e retorna pelo condutor externo.
Considerando que o cabo está centrado na origem do sistema de coordenadas, é CORRETO afirmar que o módulo da intensidade de campo magnético para um ponto de raio igual a 2a é igual a:

Um motor de indução trifásico de 4 polos está conectado a uma fonte equilibrada de 60 Hz.
Assumindo que a máquina opera com um escorregamento s=0,03, é CORRETO afirmar que a velocidade do rotor em RPM é igual a

Considere as seguintes afirmativas a respeito de uma máquina de indução trifásica, operando como um motor:
I. Na operação sem carga, a velocidade de rotação é exatamente igual à velocidade síncrona da máquina. II. Para uma alimentação com tensão e frequência constantes, a velocidade de rotação diminui com o aumento do número de polos. III. O escorregamento diminui com o aumento da carga mecânica no eixo.
A respeito dessas assertivas, é CORRETO afirmar que

Um transformador monofásico ideal, 440/110 V, 60 Hz, tem uma carga resistiva de 50 Ω ligada ao enrolamento secundário (enrolamento de baixa tensão). O primário do transformador é ligado em série com uma resistência de 200 Ω e uma fonte de tensão ideal de 440 V.
Sob essas condições, a corrente que flui no secundário do transformador é igual a

Deseja-se projetar um capacitor de placas paralelas, cuja separação entre as placas é de 1mm. Ocapacitor deverá suportar tensões de até 25V.

Dada a lista de dielétricos abaixo com as respectivas permissividade relativa (ε_r) e rigidez dielétrica (K),a opção que MAXIMIZA a capacitância do capacitor é