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.

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?

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?

As máquinas de corrente contínua são amplamente utilizadas em aplicações que exigem controle preciso de velocidade e torque. Sobre os princípios de operação e construção dessas máquinas, analise as assertivas a seguir:

I. O comutador e as escovas formam um retificador mecânico que garante que a corrente no enrolamento da armadura seja alternada enquanto a corrente nos terminais externos da máquina se mantenha contínua.

II. A tensão induzida na armadura de um gerador CC é diretamente proporcional à velocidade de rotação e à intensidade do fluxo magnético do campo, conforme a Lei de Faraday-Lenz.

III. A reação de armadura causa uma distorção no campo magnético principal devido ao efeito do campo produzido pela própria corrente da armadura, o que pode levar a centelhamento nas escovas se não for corrigido.

IV. Em motores CC série, a velocidade de rotação é inversamente proporcional à carga acoplada ao eixo, apresentando um comportamento de “embalamento” quando operam em vazio (sem carga), tornando-os perigosos nessa condição.

V. O enrolamento de compensação é inserido nas sapatas polares para anular o efeito da componente transversal da força magnetomotriz da armadura, melhorando a comutação e permitindo maiores sobrecargas.

Quais estão corretas?

As máquinas síncronas são fundamentais na geração de energia elétrica mundial, operando em sincronismo com a frequência da rede. Sobre os princípios de operação, construção e comportamento dessas máquinas, assinale a alternativa INCORRETA.

Sobre um sistema de distribuição primária de 13,8 kV operando em rede aérea convencional com condutores nus, analise as assertivas a seguir: 

I. Os condutores nus instalados no topo dos postes de iluminação pública operam, geralmente, na tensão nominal de 13,8 kV entre fases.

II. Na rede de 13,8 kV, o transformador de poste realiza a conversão direta para níveis de extrabaixa tensão (abaixo de 50 V) para alimentação residencial.

III. A distância de segurança (Zona de Risco) para intervenções em 13,8 kV é idêntica àquela aplicada em sistemas de baixa tensão (127/220 V), conforme a NR-10.

IV. O isolamento em redes de 13,8 kV utiliza isoladores de disco ou de pino, dimensionados para suportar o nível de tensão sem fechamento de arco para a estrutura do poste.

V. Em caso de manutenção, o aterramento temporário é obrigatório após a constatação de ausência de tensão, mesmo que a chave seccionadora esteja aberta.

VI. A proteção contra sobretensões atmosféricas nessas redes é realizada exclusivamente pelos isoladores, dispensando o uso de para-raios de linha. 

Quais estão corretas?

O fator de potência indica a eficiência com que a energia elétrica é convertida em trabalho útil. Em instalações industriais com predominância de cargas indutivas (como motores e transformadores), o baixo fator de potência pode resultar em multas contratuais, sobrecarga nos condutores e quedas de tensão acentuadas, exigindo a implementação de bancos de capacitores ou outros métodos de compensação. Sobre o tema, analise as seguintes assertivas: 

I. O fator de potência é definido como a razão entre a potência ativa (P), medida em kW, e a potência aparente (S), medida em kVA.

II. Em um circuito puramente indutivo, a corrente está adiantada em relação à tensão por um ângulo de 90°, resultando em um fator de potência unitário.

III. A instalação de bancos de capacitores em paralelo com cargas indutivas fornece a potência reativa necessária para magnetização, reduzindo a parcela de reativo demandada da rede.

IV. Um baixo fator de potência “atrasado” indica que a carga tem características predominantemente capacitivas, sendo comum em centros de processamento de dados.

V. A correção do fator de potência permite reduzir a corrente total circulante nos cabos de alimentação da instalação, o que pode diminuir as perdas por efeito Joule.

Quais estão corretas?

Analise as seguintes assertivas sobre o funcionamento, a regulação e a estrutura do sistema elétrico brasileiro:

I. O Sistema Interligado Nacional (SIN) é coordenado e controlado pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), que busca a otimização dos recursos hidroenergéticos e a segurança do suprimento.

II. O regime de “despacho centralizado” prioriza o uso de usinas térmicas em detrimento das hidrelétricas para garantir que os reservatórios permaneçam sempre em sua capacidade máxima, independentemente do custo marginal de operação.

III. O Brasil possui sistemas isolados, localizados principalmente na região amazônica, que não estão conectados ao SIN e dependem majoritariamente de geração térmica local.

IV. A Empresa de Pesquisa Energética (EPE) é a responsável pela fiscalização direta das concessionárias de distribuição, aplicando multas em caso de descumprimento de indicadores de continuidade (DEC e FEC).

V. O Mecanismo de Realocação de Energia (MRE) é um instrumento de compartilhamento do risco hidrológico entre as usinas hidrelétricas integrantes do SIN.

VI. A frequência nominal de operação do sistema elétrico brasileiro é de 50 Hz, padronizada para permitir a interconexão com todos os países vizinhos da América do Sul.

Quais estão corretas?

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.

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. 

No contexto dos Sistemas Elétricos de Potência (SEP), a transmissão de energia é o elo fundamental entre a geração de grande porte e os centros de consumo. A eficiência, a estabilidade e a conformidade com as normas técnicas são cruciais para a operação segura do SIN. Sobre o tema, analise as assertivas e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas. 

( ) O uso de compensação série em linhas de transmissão longas visa reduzir a reatância indutiva equivalente, aumentando o limite de transferência de potência ativa.

( ) O efeito corona é intensificado em condições de alta umidade e superfícies de condutores com irregularidades, resultando em perdas de energia e interferência eletromagnética.

( ) Cabos do tipo OPGW (Optical Ground Wire) desempenham a função exclusiva de proteção contra descargas atmosféricas, não possuindo aplicação em telecomunicações.

( ) O aumento da tensão nominal de transmissão permite a redução da corrente para uma mesma potência transportada, o que diminui as perdas por efeito Joule (R x I²).

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