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.

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?

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?

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?

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.

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?

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 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?

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.

Na montagem de painel didático para motor trifásico (placa: 2,2 kW, 220/380 V, 8,4/4,9 A, 60 Hz, 1.735 rpm, FS 1,15, Δ/Y), qual alternativa interpreta corretamente os dados para ligação e proteção?

Para um motor de 4 polos alimentado em 60 Hz, a velocidade síncrona é 1.800 rpm. No entanto, o rotor de um motor de indução não gira exatamente na velocidade síncrona. Para que exista indução de corrente no rotor e produção de torque, é necessário que haja diferença entre a velocidade do campo girante e a velocidade do rotor. Essa diferença é chamada de escorregamento. Em operação normal, o escorregamento é pequeno, mas diferente de zero, o que faz com que a velocidade real do rotor seja ligeiramente menor do que a velocidade síncrona. Com base no exposto e nos fundamentos de funcionamento dos motores de indução trifásicos, analise as assertivas a seguir e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas.
(  ) A velocidade síncrona depende da frequência da rede e do número de polos do motor.
(  ) A velocidade real do rotor, em operação, é ligeiramente menor que a velocidade síncrona.
(  ) O escorregamento de um motor de indução em operação normal é igual a zero.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Sobre sistemas de comando para reversão de motores elétricos trifásicos e monofásicos, analise as assertivas abaixo e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas.
(  ) Em motores trifásicos, trocar duas fases da alimentação inverte o sentido de rotação.
(  ) Intertravamento entre contatores evita acionamento simultâneo e curtos-circuitos.
(  ) Em monofásicos com capacitor de partida, inverter rede basta para reversão.
(  ) Em monofásicos com chave centrífuga, inverter ligação principal/auxiliar preserva função da chave.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: 

Quando da montagem de um sistema de partida direta para um motor de indução trifásico em um laboratório de automação, um técnico precisa selecionar e validar os dispositivos de manobra e proteção. Sobre as especificações técnicas dos componentes disponíveis na bancada, analise as assertivas abaixo:
I. O contator é um dispositivo de manobra eletromecânico que permite o controle de cargas de alta corrente a partir de um circuito de comando de baixa potência.
II. O relé térmico (ou de sobrecarga) é o componente ideal para a proteção do motor contra correntes de curto-circuito, devido à sua rápida velocidade de atuação magnética.
III. O disjuntor motor é um dispositivo termomagnético que, em diversas aplicações, pode substituir a combinação de fusíveis e relé térmico, integrando proteção contra sobrecarga e curto-circuito em um único corpo.
Quais estão corretas? 

Um motor trifásico de indução é acionado por inversor de frequência em uma esteira industrial. Ao reduzir a frequência de alimentação, observa-se redução da velocidade do motor. Esse comportamento ocorre porque

Nos sistemas de telecomunicações contemporâneos, a eficiência na transmissão de dados depende fundamentalmente da compreensão das grandezas elétricas em regime de corrente alternada. Sobre a aplicabilidade das grandezas elétricas e corrente alternada utilizada em sistemas de telecomunicações, analise as assertivas a seguir:
I. A reatância capacitiva (XC) diminui à medida que a frequência do sinal de corrente alternada aumenta, facilitando a passagem de sinais de alta frequência.
II. O valor de pico a pico (Vpp) de uma forma de onda senoidal pura é equivalente ao dobro do valor eficaz (RMS), independentemente da frequência.
III. Em circuitos de CA, o fator de potência é a razão entre a potência ativa (W) e a potência aparente (VA), indicando a eficiência do uso da energia.
Quais estão corretas? 

A desenergização é um conjunto de ações gerenciadas e controladas que visam garantir a ausência de tensão em circuitos elétricos. Dessa forma, a NR 10 determina uma sequência de procedimentos apropriados para realizar a desenergização das instalações elétricas.

I. Impedimento de reenergização.

II. Proteção dos elementos energizados existentes na zona controlada.

III. Instalação de aterramento temporário com equipotencialização dos condutores dos circuitos.

IV. Instalação da sinalização de impedimento de reenergização.

V. Constatação da ausência de tensão.

VI. Seccionamento.

A sequência que apresenta CORRETAMENTE os procedimento apropriados para desenergização das instalações elétricas é:

Utilizando um wattímetro monofásico, um eletricista mediu uma potência ativa de 22kW em um circuito monofásico industrial em CA. Da mesma forma, mediu com um voltímetro uma tensão de alimentação de 220V em CA. Com relação à corrente no circuito, podemos afirmar que:

Um transformador monofásico tem relação de tensões 220V/110V e potência nominal de 220VA. Se consideramos o transformador sem perdas e operando em potência e tensão nominais, com fator de potência de 0,5 atrasado, os valores da corrente de operação e da potência ativa no lado de baixa tensão são, respectivamente:

O que significa a afirmação “Y – SOMENTE PARTIDA” indicada no diagrama?

Assinale a alternativa verdadeira.