Questões de Concurso Para engenharia elétrica

Ao longo das décadas de desenvolvimento das máquinas elétricas, diversas aplicações têm se beneficiado do uso de motores de corrente contínua (C.C.). Contudo, o avanço tecnológico e o uso destas máquinas em situações de maior acuidade, confiabilidade e baixa facilidade de manutenção fizeram escalar o desenvolvimento tecnológico para a concepção de uma máquina especial conhecida como motor C.C. sem escovas (brushless). Esse motor é fruto da combinação de um circuito eletrônico de chaveamento de estado sólido e de um pequeno motor semelhante ao motor de passo de ímã permanente. Identifique a alternativa correta quanto à função deste circuito de chaveamento de estado sólido de acordo com o funcionamento e características do motor C.C. brushless.

O entendimento e a aplicabilidade da lei de Faraday e da lei de Lenz têm aspectos protagonistas na compreensão, funcionamento e operação de máquinas elétricas. Considere um fluxo magnético (∅_M) variável no tempo e atuando sobre uma espira (N). De acordo com as leis citadas, pode-se inferir uma tensão induzida (V_in) nesta espira. Indique a alternativa que apresenta corretamente a expressão matemática de V_in.

Em uma planta industrial, os engenheiros são frequentemente desafiados a garantir a eficiência e a segurança de diferentes equipamentos elétricos, como motores e geradores. Para isso, é necessário analisar como os circuitos elétricos respondem a variações de tensão ao longo do tempo. Durante uma manutenção programada, um engenheiro precisa transformar a tensão aplicada a um circuito RLC para o domínio de Laplace. Essa análise é fundamental para prever o comportamento dinâmico do circuito e garantir que os equipamentos operem dentro dos parâmetros desejados sob diferentes condições de tensão. 

     O circuito analisado pelo engenheiro é composto por um resistor R, um indutor L e um capacitor C, associados em série. O sinal de tensão aplicado ao circuito é v(t) = 10 e^-2t+ 5 sen (3t) V, onde t ≥ 0 . Com base nessas informações, indique a alternativa que apresenta corretamente a expressão da tensão V(s), no domínio de Laplace, aplicada ao circuito.

Para garantir a segurança de pessoas e animais, o funcionamento adequado da instalação e a conservação dos bens, a NBR-5410/2004 traz especificações de atendimento no projeto e no dimensionamento de proteções contra sobrecorrentes e efeitos térmicos em instalações elétricas de baixa tensão. Para tanto, os projetos de instalações elétricas utilizam variáveis de cálculo, índices e fatores como: corrente nominal do dispositivo de proteção (I_n), corrente de projeto do circuito (I_b)capacidade de corrente do condutor (I_z), corrente de funcionamento de proteção com limite de sobrecarga (I₂), corrente de fusão de fusíveis (I_F) e corrente de disparo térmico de disjuntores (I_D). Indique a alternativa que apresenta corretamente as condições que devem ser atendidas simultaneamente no dimensionamento de proteções contra sobrecorrente e efeitos térmicos

Interruptores paralelos cumprem a função de acionamento de sistemas de iluminação em ambientes grandes e/ou com mais de uma porta de acesso. A figura apresentada a seguir traz o recorte do diagrama elétrico de ligações de uma planta baixa de instalações elétricas em que estão detalhadas as ligações dos circuitos de iluminação de uma da sala com dois ambientes e duas portas de acesso. A sala terá à sua disposição dois circuitos de iluminação acionados, ambos por interruptores em paralelo S_P1,2. A legenda apresenta a designação dos equipamentos instalados nesta sala. Indique a alternativa que apresenta corretamente o conteúdo do Eletro-duto “X” designado na planta para pleno funcionamento dos dois circuitos de iluminação propostos. 

 

Instalações elétricas industriais normalmente atendem cargas de potência elevada e requerem orçamento elevado para compra de materiais elétricos como condutores e dispositivos de proteção. Um projetista precisa dimensionar os condutores de atendimento a uma carga trifásica cuja corrente de projeto calculada por condutor fase é de 255 A (considere os fatores de correção atendidos). O método de instalação será canaleta fechada embutida no piso e a opção do material utilizado para o condutor será cobre com isolação de PVC numa temperatura ambiente de 30 °C. A tabela de capacidade de condução de corrente é apresentada a seguir. Buscando economizar na compra dos insumos, o projetista quer ligar condutores em paralelo por fase, diminuindo a seção nominal do cabo a ser comprado. Com base no exposto e na situação apresentada, indique a alternativa que traz a correta ação do projetista e da aplicação da norma NBR 5410/2004.

Fonte: NBR 5410/2004 (adaptado).

Os motores de indução trifásico destacam-se principalmente por dois tipos: os motores de rotor bobinado e os motores de rotor gaiola de esquilo. Estes, por sua vez, são mais utilizados, baratos e demandam menos manutenção quando comparados aos motores de rotor bobinado. Considere que um motor de indução tipo rotor gaiola de esquilo de 4 polos foi alimentado por um sistema trifásico de 200 V com frequência de 60 Hz. Indique a alternativa que apresenta corretamente a velocidade de rotação do rotor sabendo que seu escorregamento é de 3%.

Além dos projetos de instalações elétricas, ambientes internos de aplicações específicas devem ser guiados pelos projetos luminotécnicos que visam garantir as condições adequadas do trabalho a que estes ambientes se destinam. Considere que um projetista está elaborando um projeto luminotécnico de um escritório com 12 m de largura por 12 m de comprimento, pé direito de 3,0 m e altura do plano de trabalho de 0,80 m. A cor do teto é branca; da parede, amarela, e do chão, preta, com índices de reflexão de 70%, 30% e 10%, respectivamente. Considere 300 lux a iluminância necessária para o local com limpeza mediana. Considere também a indicação do setor de compras de uma determinada luminária comercial LED cuja especificação traz 3600 lm e uma única lâmpada por luminária. A equação para cálculo de índice do local, as tabelas do fator de utilização (u) para luminária indicada e dos índices de fator de manutenção do local estão dispostos a seguir.

Dados: Cálculo de índice do local: 

Fonte: IFSP, 2024. 

Fonte: IFSP, 2024.

Indique a alternativa que apresenta o número mais aproximado de luminárias necessárias para o local, de acordo com as especificações do projeto. 

Para a produção de determinada linha de biscoitos, uma indústria utiliza em sua produção vários equipamentos, como misturadores, sensores e aquecedores. Para garantir a lógica correta da produção e o sucesso da receita, é utilizado um CLP programado em linguagem LADDER. Indique a alternativa que descreve corretamente o funcionamento do programa, como apresentado na figura a seguir, implementado pelo operador especialista da produção. 

Fonte: IFSP, 2024.

Um determinado processo industrial pode ser modelado através de um sistema linear em diagrama em blocos representado na figura. Em uma situação na qual o ganho do controlador seja ajustado em K = 1, indique a alternativa que apresenta corretamente os polos de malha fechada e a classificação do sistema quanto a sua estabilidade, respectivamente.

Fonte: IFSP, 2024.

A transformada de Laplace e o domínio de Laplace são frequentemente utilizados para facilitar cálculos envolvendo equações diferenciais e o domínio do tempo, como em sistemas de controle e circuitos elétricos. Admitindo o sistema linear representado pelo diagrama em blocos da figura, onde:

• x(t) representa a entrada do sistema

• y(t) representa a saída do sistema

• A₁ é modelado pela função de transferência

• A₂ é modelado pela equação diferencial: 

e considerando as condições iniciais nulas, indique a alternativa que apresenta corretamente a função de transferência