Considere que o circuito elétrico abaixo representado está energizado há muito tempo em tensão contínua V1 = 20 [V].

É correto afirmar que:

 Aplica-se uma corrente elétrica I_L (A) em função do tempo (μs), indicada na figura abaixo, a um indutor com indutância de 1 μH.

              

Os valores da tensão, em Volts, no indutor nos instantes t₁ = 0,2 μs, t₂ = 1,2 μs e t₃ = 1,9 μs são, respectivamente: 

Uma carga de 10 kVA e fator de potência 0,5 (indutivo) é alimentada por uma rede monofásica de 440 V, 60 Hz.

sen(60°) = 0,866 ; cos(60°) = 0,500 ; tg(60°) = 1,732 ; sen(18,19°) = 0,312 ; cos(18,19°) = 0,950 ; tg(18,19°) = 0,328 .

É correto afirmar que a reatância do banco de capacitores que corrige o fator de potência para 0,95 e o valor da capacitância do mesmo é

Na figura abaixo, observa-se três impedâncias ligadas na configuração estrela, sendo cada uma com valor z = 4 − j3 Ω . As impedâncias estão ligadas a um gerador trifásico equilibrado com tensão de linha 210 V.

É correto afirmar que o valor da corrente I_F em cada impedância é

Um motor trifásico para bomba monobloco consome 5 kVA com fator de potência 0,7, em atraso, indutivo, de rede trifásica simétrica com tensão de linha 220 V. A corrente de linha e a potência ativa, fornecidos pela rede, são, respectivamente:

Um gerador monofásico é utilizado para conversão de energia mecânica em energia elétrica no departamento de tratamento de águas de uma empresa. Tal gerador alimenta três cargas em paralelo por meio de uma linha de transmissão: um motor monofásico com potência mecânica útil de 8,0 kW, rendimento 80% e fator de potência 0,5; um banco de capacitores consumindo 7,4 kVAR_C e fator de potência nulo e uma carga resistiva de 20 kW.

As potências ativa e reativa, fornecidas pelo gerador, são, respectivamente:

Dados:

sen (30°) = 0,5

cos (30°) = 0,87

sen (60°) = 0,87

cos (60°) = 0,5

Um motor monofásico com capacitor de partida é representado pela impedância  e está ligado em 220 V. A potência reativa desse motor e seu fator de potência são, respectivamente:  

Dados:

sen (30°) = 0,5

cos (30°) = 0,87

sen (60°) = 0,87

cos (60°) = 0,5 

A instalação dos dispositivos de proteção contra choque elétrico é realizada conforme os esquemas de aterramento TT, TN e IT. Em relação aos ensaios do seccionamento automático da alimentação previstos, pela NBR 5410, para verificação da proteção contra contatos indiretos é correto afirmar o seguinte:

As resistências de isolação das instalações elétricas se degradam ao longo da vida útil. É importante acompanhar esta degradação para efetuar manutenção, evitando comprometer a segurança e confiabilidade das instalações. Para tanto, a NBR 5410 estabelece procedimentos para verificação desta resistência, fixando valores mínimos, tensões de ensaio e arranjos de medição. Segundo a norma, é correto afirmar o seguinte:

A NBR 5410 descreve a manutenção preventiva das instalações elétricas usando verificações de rotina e ensaios. Essa norma recomenda verificações de rotina em condutores, quadros e painéis e equipamentos móveis. Quanto aos ensaios, devem ser realizados ensaios de continuidade, resistência de isolamento e verificação do seccionamento automático da alimentação. De acordo com a NBR 5410, é correto afirmar o seguinte:

As cargas não lineares, que utilizam conversores estáticos de potência para conformação da energia elétrica, produzem correntes distorcidas nas linhas de energia. Essas correntes distorcidas podem ser decompostas em série de Fourier numa soma de senos e cossenos com frequências múltiplas da frequência fundamental da linha de energia, chamadas de harmônicas. Daí se dizer que as cargas não lineares produzem harmônicos. Em relação aos harmônicos existentes nos sistemas de potência é correto afirmar o seguinte:

A cogeração corresponde a produção simultânea de diferentes formas de energia útil a partir de uma mesma fonte energética primária. Considerando, por exemplo, uma unidade de processo, produzindo e fornecendo calor (para cozimento, secagem, lavagem, etc) na forma de vapor ou agua quente. Seja, uma outra unidade de processo que utiliza energia eletromecânica (bombas, compressores iluminação, etc). A primeira unidade de processo pode usar o vapor de seu processo para gerar energia elétrica e atender a segunda unidade. Diferentes ciclos são utilizados para configuração de centrais de cogeração entre eles o ciclo a vapor, a gás, a diesel e combinado. Se a disposição de componentes do ciclo é topping, a geração prioriza o atendimento da demanda eletromecânica, enquanto a de disposição bottoming prioriza a demanda térmica. O gás natural poderá viabilizar a inserção do componente térmico na matriz energéticas brasileira, contribuindo para reduzir o impacto da atriz energética atual, susceptível a fatores climáticos de larga escala. Nesta utilização, a cogeração é uma alternativa que obtém rendimentos na ordem de 80% além de reduzido impacto ambiental. A respeito da utilização da cogeração em seus diversos ciclos pode-se afirmar corretamente:

Segundo a NBR 5410, um sistema de alimentação elétrica para serviços de segurança pode ser automático e não automático. Os grupos geradores (motores diesel funcionando como máquina primário de alternadores para geração de energia elétrica) e as UPS (Uninterruptible Power Suply) são sistemas que permitem alimentação automática em serviços de segurança. A respeito destes sistemas é correto afirmar o seguinte:

Inversores são conversores estáticos de energia que conformam a energia elétrica de corrente contínua (CC) para corrente alternada (CA). Para circuitos trifásicos pode-se empregar estrutura em ponte, como mostrado na figura 6(a). Um esquema simples de chaveamento usando esta estrutura pode produzir uma tensão alternada com forma de onda quadrada na carga, como mostra a figura 6(b).

O chaveamento da tensão para a carga entre +V_cc e -V_cc produz uma onda quadrada na carga, como a mostrada na figura 6(b). Por não ser perfeitamente senoidal, a forma de onda da tensão de saída possui um teor harmônico. Uma forma de verificar o teor harmônico é por meio de um índice chamado taxa de distorção harmônica (TDH). Sobre esquema de chaveamento, forma da tensão de saída e harmônicas geradas por um inversor, é correto afirmar o seguinte:

Os inversores de frequência são equipamentos de conformação de energia elétrica utilizados para controlar motores elétricos assíncronos. Esta aplicação tornou-se popular, pois é capaz de reduzir o consumo de energia e aumentar a eficiência dos processos acionados. Assim, por exemplo, utilizando inversores, pode-se tornar mais eficiente o processo de condicionamento de ar, bombeamento d’agua, funcionamento de elevadores, escadas rolantes, etc. Quando maior a precisão necessária ao controle do processo, mais refinada deve ser a técnica de controle empregada pelo inversor. Dentre as técnicas de controle mais empregadas pelo inversor, pode-se citar o controle escalar e o controle vetorial. Sobre controle de inversores é correto afirmar o seguinte:

Motores elétricos são máquinas rotativas capazes de conversão eletromecânica de energia e podem ser classificados como alimentados em corrente contínua (CC) ou em corrente alternada (CA). São responsáveis pela maior parcela de consumo de energia elétrica nas indústrias. Os estudos para redução de perdas e desenvolvimento de acionamentos eficientes devem ser considerados na elaboração de projetos de instalações elétricas. Em relação aos motores elétricos, sua seleção e funcionamento é correto afirmar o seguinte:

Motores de baixa potência podem ser instalados conectados por ligação direta a linha (rede de alimentação) que proporciona a chamada partida direta. Porém, para motores de potência elevada, a linha pode não ser capaz de prover, na tensão nominal, a corrente requerida para partida do motor, ou a corrente de partida pode perturbar a linha, produzindo flutuações de tensão e afetando outros equipamentos. Nestes casos, são necessários métodos para limitar a corrente de partida. Em relação a partida de motores é correto afirmar o seguinte:

Até os anos 80, o motor de corrente contínua tinha melhor desempenho e maior utilização no controle de processos. Com o avanço da eletrônica de potência e dos microcontroladores, foi possível permitir a melhoria de desempenho dos motores de indução no controle de processos através de conversores eletrônicos de potência, usando chaves estáticas. Atualmente, os motores de indução são amplamente empregados em controle de processos, utilizando conversores chamados popularmente de inversores de frequência. Para compreender o controle dos motores de indução por meio de inversores é necessário o conhecimento do funcionamento do motor de indução, cujo circuito elétrico equivalente, de um modelo simplificado, é mostrado na figura 5. Considere o seguinte:

V Tensão de alimentação do estator

I_r Corrente do rotor

R’_r Resistência do rotor referida ao estator 

R_c Perdas no núcleo, atrito dos rolamentos, perdas por ventilação, etc.

I_s Corrente no estator

I_m Corrente magnetizante

R_s Resistência do estator

X_s Reatância do estator

X_m Reatância magnetizante 

s escorregamento

        

O comportamento dos parâmetros descritos neste modelo simplificado que melhor descreve seu funcionamento é o seguinte

Transformadores de potência são equipamentos elétricos empregados em sistemas elétricos em corrente alternada, geralmente para adequar o nível de tensão mais conveniente ao sistema. Neste emprego, podem ser classificados como abaixadores, quando o sentido do fluxo de potência for do lado de alta tensão para o lado de baixa tensão, ou elevadores, quando em sentido inverso. A figura 4 apresenta um circuito elétrico equivalente de um transformador abaixador operando em regime permanente, com seu lado secundário com tensão V₂ ligado a uma carga Z e seu lado primário alimentado por uma tensão senoidal de valor eficaz V₁.

Considere o seguinte:

V₁ Tensão nos terminais do lado primário

V₂ Tensão nos terminais lado secundário

E₁ Tensão do lado primário

E₂ Tensão lado secundário

I₁ Corrente do primário

I₂ Corrente no secundário

I_m Corrente magnetizante

R1 Resistência do primário

X1 Reatância do primário

R₂ Resistência do estator

X₂ Reatância do estator

X_m Reatância magnetizante

R_p Perdas no núcleo

O diagrama fasorial que melhor representa a operação deste transformador é descrito na figura

A instalação de transformadores elétricos de potência em paralelo pode ser justificada pela necessidade de ampliação das instalações, confiabilidade ou operação mais adequada diante das variações de carga. Em relação às condições de paralelismo de transformadores de potência é correto afirmar que