CONVERSÃO DE ENERGIA


Seja um transformador de núcleo de ferro alimentando uma carga resistiva de resistência R2 = 1,0753 Ω. A carga conectada ao secundário do transformador consome 15 KW em 60 Hz. O valor eficaz da corrente que circula pelas 398 espiras do enrolamento do primário do transformador é 12,49 A. Desprezando as quedas de tensões devido as resistência e reatância no primário e secundário, determine a tensão no primário do transformador e o valor da impedância da carga refletida para o primário. Agora marque resposta correta entre as alternativas.

V1 =  600  V;  Z’2 = 48 Ω
V1 = 1200 V;  Z’2 =  96 Ω
V1 = 9000 V;  Z’2 =600 Ω
V1 = 4160 V;  Z’2 =284 Ω
V1 = 2400 V;  Z’2 =184 Ω
Os indutores mostrados na figura abaixo são magneticamente acoplados. A indutância própria L1 é igual a 605 mH, L2 igual a 0,55 H e o fator de acoplamento é K= 0,9.      Determine a indutância equivalente entre os pontos a e b se a chave está na posição P1. Determine a indutância equivalente entre os pontos a e b se a chave está na posição P2. Depois marque a resposta correta entre as alternativas disponíveis. 

Chave na posição P1, a indutância equivalente é igual a 1mH. Chave na posição P2, a indutância equivalente é igual a 10mH
Chave na posição P1, a indutância equivalente é igual a 2 H. Chave na posição P2, a indutância equivalente é igual a 20 H
Chave na posição P1, a indutância equivalente é igual a 1 H. Chave na posição P2, a indutância equivalente é igual a 10 H
Chave na posição P1, a indutância equivalente é igual a  1,674 H. Chave na posição P2, a indutância equivalente é igual a 0,636 H
Chave na posição P1, a indutância equivalente é igual a 0,116679 H. Chave na posição P2, a indutância equivalente é igual a 2,19 H
O circuito magnético linearizado mostrado da figura 1 possui um entreferro de área de seção transversal igual a 0,005m2 e de comprimento igual a 0,5cm. O núcleo do dispositivo que possui comprimento médio de 600mm foi construído com chapas de material ferromagnético de permeabilidade relativa igual a 3000 e seu enrolamento contém 250 espiras. Para atender recomendações do fabricante das chapas usadas para construir esse mecanismo, almeja-se operar o dispositivo com uma densidade de 1,5T no núcleo. Para essa condição de operação, desprezando o espraiamento no entreferro e a dispersão do fluxo magnético, avalie as afirmativas que se seguem, classifique-as em verdadeiras ou falsas e depois marque resposta correta presente entre as alternativas oferecidas. Figura 1. Desenho esquemático de um indutor com núcleo de ferro linearizado.   Para alcançar a densidade de campo almejada, a corrente que deve percorrer as espiras da bobina do dispositivo tem que ser igual a 5,5A. A energia armazenada no núcleo de ferro do dispositivo é menor que 100J A indutância deste dispositivo é maior que 970mH. é correto o que se afirma em

2 e 3, apenas
1 e 3, apenas
2, apenas
1, 2 e 3
1 e 2, apenas
Um circuito magnético com entreferro (gap de ar) é ilustrado na figura 1, a seguir. Para esse circuito magnético apresenta-se os seguintes dados e informes: lc = 40 cm, lg = 2 mm, Ac = 25 cm2, µ=4000µo, N=300 espiras, i = 3A. Figura 1 - Circuito magnético com entreferro. Fonte: Umans, 2013.   De posse dessas  informações, e desprezando o espraiamento no entreferro e os efeitos dos campos de fluxo disperso, avalie as seguintes afirmativas, classifique-as em verdadeiras ou falsas e depois marque a resposta correta entre as alternativas propostas. A relutância desse circuito magnético é maior que 660000 Ae/Wb. A densidade de fluxo no núcleo de ferro desse indutor é menor que 0,6 T. A indutância do dispositivo é maior que 100 mH. O fluxo concatenado do dispositivo é igual 500 mWb.espira. é correto o que se afirma em apenas

1, 2 e 3
2, 3 e 4
1 e 2
1, 2 e 4
1, 3 e 4
Um transformador abaixador trifásico conexão D-Y  é empregada para alimentar uma carga trifásica equilibrada em 440 V com fator de potência 0,8 atrasado. A relação de espiras de cada fase é 55:1. Sabendo que essa consome 500 KVAr de potência reativa e que o transformador está na sua condição nominal. Para esse transformador determine: o valor eficaz da tensão da fonte de alimentação que alimenta o transformador, o valor eficaz da corrente que o transformador solicita da fonte de alimentação e a potência nominal do transformador em KVA. Depois marque a resposta correta entre as alternativas disponíveis.

13972 V; 59,64 A; 1443 kVA
13800 V; 34,44 A; 1500 kVA
24200 V; 34,44 A; 1000 kVA
24200 V; 34,44 A; 1443 kVA
440 V; 1893,93 A; 1443 kVA

1) O estado de excitação magnética do indutor está  associado à quantidade de energia armazenada em seu núcleo de ferro

Sendo 

2) caracterizado pelo fluxo concatenado`Lambda`


a primeira afirmativa é verdadeira e a segunda é falsa


as duas afirmativas são falsas


a primeira afirmativa é falsa e a segunda é verdadeira


ambas as afirmativas são meio verdade


as duas afirmativas são verdadeiras

Seja um indutor com núcleo de ferro, para o qual, a relação fluxo magnético concatenado [em Weber (Wb)] e a corrente que circula em sua bobina [em Ampère (A)] é descrita pela equação 1 se a corrente é maior ou igual zero e menor ou igual a 2A, e descrita pela equação 2 se a corrente é maior ou igual a 2 e menor ou igual a 10A. 

 

λ =   30i2+40i,  se 0 ≤ i ≤ 2 (equação 1)          λ =   60i + 80,  se 2 ≤ i ≤ 10 (equação 2)

 

Para esse indutor de núcleo de ferro, para essa condição de funcionamento, determine a energia armazenada no dispositivo, se a corrente for elevada de 0 a 7 A e em seguida assinale a resposta correta entre as alternativas apresentadas.


2910 J


1910 J


3500 J


1590 J


2590 J

A figura 1 mostra o desenho esquemático de um indutor com núcleo de ferro. Um indutor é composto basicamente por uma bobina enrolada sobre um núcleo constituído de material ferromagnético, muito embora tal núcleo possa ser composto por outros materiais não magnéticos, inclusive o ar. Por ser assim constituído, o indutor se encaixa dentro da categoria dos dispositivos conversores de energia. 

                    Figura 1 - indutor com núcleo de ferro

 

A respeito de dispositivos conversores de energia, avalie as afirmativas abaixo como verdadeiras ou falsas e escolha a alternativa correta entre as disponíveis. 

  1. No funcionamento dos conversores eletromecânicos de energia estão envolvidas as seguintes formas de energia: mecânica, elétrica, potencial, cinética, luminosa e termodinâmica.
  2. Se uma corrente elétrica circula pelo enrolamento do indutor cria no núcleo de ferro do dispositivo um fluxo magnético concatenado λ, que é o somatório do fluxo produzido por cada espira da bobina do indutor.
  3. O estado de excitação magnética do indutor, que está intimamente associado à quantidade de energia armazenada em seu núcleo de ferro, é caracterizado pelo fluxo concatenado  λ, por ser ele sua variável de estado.

 E correto o que se afirma em


Somente 2


Somente 3 


Somente 1, 2 e 3


Somente 1 e 2 


Somente 2 e 3 

Seja a estrutura de um circuito magnético com dois caminhos paralelo para o fluxo magnético conforme mostrado na figura 1. Medidas realizadas em laboratório para esse circuito magnético resultaram nos seguintes dados: V = 12 V; i = 2,5 A e o número de espiras 32. A permeabilidade relativa do material ferromagnético é 6000 e a profundidade do núcleo é 4,5 cm. Desprezando os fluxos de dispersão, determinar a indutância desse dispositivo e marque a resposta correta entre as alternativas disponíveis.

 

Figura 1 - Circuito magnético com dois caminhos paralelos para o fluxo magnético 


0,3657 mH 


365,7 mH 


36,57 mH


1 mH 


0,0365,7 mH 

Dispositivos conversores de energia como indutores e transformadores em sua maioria possuem um núcleo de ferro que tem a importante função de aumentar o fluxo concatenado por unidade de corrente. Entretanto quando o conversor de energia entra em operação ocorrem perdas em seu núcleo de ferro resultando em aquecimento do equipamento. Para minimizar esse efeito diversos procedimentos construtivos e operacionais são aplicados. Avalie as afirmativas abaixo a esse respeito, classificando-as em verdadeiras ou falsas e escolha a alternativa correta entre as disponíveis.

  1. Para minimizar as perdas por frangeamento costuma-se abrir um entreferro no núcleo de ferro dos dispositivos conversores de energia.
  2. Durante a operação dos dispositivos conversores de energia, as perdas por efeito Joule nos enrolamentos do dispositivo são iguais a zero quando os enrolamentos do primário e secundário são construídos com fios de alumínio com alma de aço.
  3. Os núcleos dos indutores são laminados para diminuir as perdas causadas por correntes parasitas
  4. As perdas por histerese são iguais a 10% das perdas por correntes parasitas quando os dispositivos operam em corrente contínua.

É correto apenas o que se afirma em


somente 1


somente 3


somente 1, 2 e 4


somente 2, 3 e 4


somente 2

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