Engenharia Elétrica

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MINISTÉRIO)DA)EDUCAÇÃO)
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INSTITUTO)FEDERAL)DE)EDUCAÇÃO,)CIÊNCIA)E)
TECNOLOGIA)DO)SUDESTE)DE)MINAS)GERAIS)
CONCURSO!PÚBLICO!PARA!PROVIMENTO!DE!CARGO!EFETIVO!DE!DOCENTES!
)
ÁREA:!Engenharia!Elétrica!
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<!PROVA!OBJETIVA!<!
Câmpus!Muriaé!<!Edital!003/2013!
!
TEMPO DE DURAÇÃO DA PROVA: 03 (TRÊS) HORAS
INSTRUÇÕES PARA REALIZAÇÃO DA PROVA
1. ABRA ESTE CADERNO DE PROVAS SOMENTE QUANDO AUTORIZADO.
2. Confira se sua prova corresponde ao cargo para o qual você se inscreveu.
3. Verifique se este Caderno de Provas contém 20 (vinte) questões. Cada questão é constituída de cinco alternativas. Caso haja
algum problema, solicite a substituição de seu Caderno de Provas.
4. Seus dados pessoais, o cargo e o Câmpus para o qual concorre encontram-se no seu Comprovante Definitivo de Inscrição e na
Folha de Respostas.
5. Você só poderá deixar o local de prova após 60 minutos do início da aplicação e poderá levar o Caderno de Provas após 90
minutos do início; quando deverá entregar apenas a folha de respostas.
6. Comunique sempre aos fiscais qualquer irregularidade observada durante a realização das provas. Não sendo tomadas as
devidas providências a respeito da sua reclamação, solicite a presença do(a) Coordenador(a) ou comunique-se com ele(a), na
secretaria, tão logo termine a prova.
7. Os 3 últimos candidatos deverão permanecer na sala para entrega simultânea da Folha de Respostas, e deverão assinar na Ata
de Sala.
8. Você será avisado quando restarem 30 minutos para o final da prova.
INSTRUÇÕES PARA O PREENCHIMENTO DA FOLHA DE RESPOSTAS
1. Ao receber sua Folha de Respostas, verifique os seus dados pessoais, o nome do cargo e o Câmpus para o qual concorre. Caso
esteja incorreta alguma informação, comunique ao fiscal.
2. É obrigatória a assinatura do candidato na Folha de Respostas.
3. Ao receber a Folha de Respostas, assine-a imediatamente, não deixe para depois. É de responsabilidade do candidato essa
assinatura. A COPESE não se responsabilizará por Folhas de Respostas não assinadas.
4. Não amasse, não dobre, não rasgue, não rasure a Folha de Respostas, nem use corretivo.
5. A marcação de mais de uma opção para uma mesma questão implica a anulação da mesma.
6. Terminada a resolução da prova, preencha a Folha de Respostas com as suas opções, conforme instruções a seguir.
• A marcação das respostas deve OBRIGATORIAMENTE ser feita com caneta esferográfica com tinta azul ou preta.
• A letra correspondente à questão escolhida deve ser totalmente preenchida, evitando-se ultrapassar a linha que margeia a
letra.
• A COPESE não se responsabiliza por problemas na leitura que advierem da marcação inadequada da Folha de Respostas ou
da utilização de material não especificado para tal.
7. Em hipótese alguma haverá substituição da Folha de Respostas.
8. Não deixe para preencher sua Folha de Respostas na última hora, pois não haverá tempo adicional para a realização dessa
atividade.
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AO ASSINALAR SUAS RESPOSTAS, PREENCHA TOTALMENTE A LETRA CORRESPONDENTE A SUA RESPOSTA, NÃO FAÇA UM X OU
QUALQUER OUTRA MARCA.
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FORMA CORRETA DE PREENCHIMENTO:
NÃO PREENCHA ASSIM:
x! ✓! −! *!
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ATENÇÃO)
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)
Leia!atentamente!o!Edital!correspondente!ao!seu!concurso.!
•
A!seguir,!chamamos!a!atenção!para!alguns!itens!presentes!no!respectivo!edital.!
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=
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=
Será! classificado,! nesta! etapa,! o! candidato! que! obtiver! aproveitamento! igual! ou!
superior! a! 60%! (sessenta! por! cento),! respeitando! o! limite! de,! no! máximo,! 20(vinte)!
vezes!o!número!de!vagas!oferecidas!na!área!objeto!do!concurso.!
!
Todos! os! candidatos! empatados! na! última! classificação! da! prova! objetiva! serão!
considerados! classificados! nesta! etapa! nos! termos! do! §3o! do! Art.16! do! Decreto! no!
6.944/2009.!
O! resultado! da! prova! objetiva! será! divulgado! no! endereço! eletrônico:!
http://www.ifsudestemg.edu.br!
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Concurso Público para provimento de cargo efetivo de Docentes
ENGENHARIA ELÉTRICA
Câmpus Muriaé
Questão 01 Como método de análise de circuitos, a análise nodal usa as tensões dos nós como variáveis
do circuito e essas tensões podem ser afetadas pela presença de fontes conectadas aos
referidos nós, o que caracteriza um supernó. Diante do exposto, assinale a alternativa que
representa CORRETAMENTE as propriedades de um supernó.
I - A fonte de tensão dentro de um supernó fornece duas equações de restrição que devem ser
resolvidas para as tensões nodais.
II - Um supernó não possui tensão por ele próprio, independentemente do restante do circuito.
III - Um supernó necessita tanto da aplicação da Lei das Correntes de Kirchhoff quanto da Lei das
tensões de Kirchhoff.
IV - A fonte de tensão dentro de um supernó fornece uma equação de restrição que deve ser
resolvida para as tensões nodais.
V - Um supernó possui tensão por ele próprio, independentemente do restante do circuito.
a)
b)
c)
d)
e)
Somente as alternativas II e V estão corretas.
Somente as alternativas III, IV e V estão corretas.
Somente as alternativas I e II estão corretas.
Somente as alternativas II, III e IV estão corretas.
Somente as alternativas II e III estão corretas.
Questão 02 Os fasores (números complexos que representam a amplitude e fase de uma senoide)
possibilitam uma análise simples de circuitos lineares, excitados por fontes senoidais.
Considerando que a tensão aplicada a um indutor de 0,2 H é v = 24 cos(60t + 450) pode-se
concluir que a corrente de regime permanente através do indutor será:
a)
b)
c)
d)
e)
I(t) = 0,2 cos(60t + 450 ) A.
I(t) = 2 cos(60t - 450 ) A.
I(t) = 2 cos(60t + 450 ) A.
I(t) = 2 cos(60t + 1350 ) A.
I(t) = 0,2 cos(60t - 450 ) A.
Questão 03 A potência complexa (em VA) é o produto do fasor tensão rms pelo conjugado complexo do
fasor corrente rms. Enquanto grandeza complexa, sua parte real é a potência real P e sua
parte imaginária é a potência reativa Q. Diante do exposto acima, assinale a alternativa
INCORRETA.
a)
b)
c)
d)
e)
A potência reativa é nula para cargas resistivas e o fator de potência é unitário.
A potência reativa é negativa para cargas capacitivas e o fator de potência é adiantado.
A potência reativa é positiva para cargas indutivas e o fator de potência é atrasado.
A potência real P é a potência média, em Watts, transmitida à carga.
A potência reativa é positiva para cargas indutivas e o fator de potência é adiantado.
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Concurso Público para provimento de cargo efetivo de Docentes
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Câmpus Muriaé
Questão 04 Seja um determinado circuito com uma carga em série drenando uma corrente i = 5 cos(100t
+ 200) quando uma tensão de v(t) = 200 cos(100t – 300) é aplicada. Assinale a alternativa
que apresenta CORRETAMENTE os valores da potência aparente e do fator de potência.
a)
b)
c)
d)
e)
500 VA; 0,98 (adiantado).
1000 VA; 0,64 (adiantado).
1000 VA; 0,64 (atrasado).
500 VA; 0,98 (atrasado).
500 VA; -0,98 (atrasado).
Questão 05 Assinale a alternativa INCORRETA.
a) A construção de linhas de transmissão de modo a interligar sistemas de potência constitui-se uma
medida bastante eficaz, tanto técnica como econômica.
b) A rede de transmissão geralmente ocupa e se desenvolve por grandes extensões territoriais,
integrando-se aos sistemas de distribuição mediante subestações abaixadoras e possibilitando ainda
interligar sistemas vizinhos, auferindo daí benefícios técnicos e econômicos.
c) Um fator crítico e importante no projeto e operação de um sistema de transmissão é a capacidade de
carregamento de um elo específico de transmissão. A expressão para a transmissão de potência
entre dois barramentos a e b, com tensões Va e Vb defasadas de δ0, mostra que a potência
transmitida é diretamente proporcional ao quadrado da tensão, ao defasamento angular e
inversamente proporcional à reatância da linha.
d) Perdas na transmissão de energia surgem quando uma parte da energia fornecida à rede é dissipada
nos condutores e transformadores ao longo da rota de passagem da energia. Essas perdas podem ser
completamente eliminadas ou evitadas. As perdas nas redes sempre causam problemas operacionais
que requerem ação imediata, como desligamentos ou degradação severa da qualidade.
e) O uso de capacitores em série nas linhas de transmissão tem se revelado um meio eficaz e
econômico de aumentar a transferência de potência no sistema elétrico. Como a geração de energia
reativa num capacitor cresce à medida que a potência ativa aumenta, tal equipamento contribui para
melhorar o balanço de energia reativa no sistema, servindo assim para controle de tensão.
Questão 06 Em sistemas digitais, muitas são as técnicas de projeto de circuitos combinacionais; uma
delas consiste em analisar as combinações de estados das variáveis de entrada e determinar
qual a saída desejada para essas variáveis. Na “tabela verdade”, as
variáveis A, B e C são as entradas, e a variável Y é a saída. É possível Tabela verdade
montar vários circuitos digitais, contendo portas lógicas, que executem A B C Y
a funcionalidade determinada pela tabela. Dentre as opções 0 0 0 0
apresentadas, assinale a alternativa CORRETA que contém o circuito 0 0 1 0
lógico capaz de executar a lógica combinacional apresentada na tabela 0 1 0 1
verdade.
0 1 1 1
1 0 0 1
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 0
Continua...
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a)
d)
b)
e)
c)
Figura 1 – Circuitos Lógicos
Questão 07 A polarização CC de um transistor NPN é mostrada na figura 2. Considerando que a tensão
VBE é de 0,7V, escolha a opção que
apresente apenas informações CORRETAS.
a) A! configuração! mostrada! é! do! tipo! emissor!
comum,! a! corrente! de! base! é! de! 30µA,! o!
transistor! encontra?se! operando! na! região! ativa,!
a!tensão!VCE!é!de!9V.!
b) A! configuração! mostrada! é! do! tipo! coletor!
comum,! a! corrente! de! base! é! de! 30µA,! o!
transistor! encontra?se! operando! na! região! de!
saturação,! a! potência! dissipada! no! resistor! de!
carga!RL!é!de!aproximadamente!540mW.!
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Figura 2 – Circuito de polarização do transistor NPN
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c) A! corrente! de! coletor! é! de! 6mA,! a! corrente! de! base! é! de! 30µA,! o! transistor! encontra?se!
operando!na!região!ativa,!a!tensão!VCE!é!de!11V.!
d) A!configuração!mostrada!é!do!tipo!emissor!comum,!a!corrente!de!base!é!de!6mA,!o!transistor!
encontra?se!operando!na!região!ativa,!a!tensão!VCE!é!de!9V.!
e) A! corrente! de! coletor! é! de! 6mA,! a! corrente! de! base! é! de! 30µA,! o! transistor! encontra?se! na!
região! de! saturação,! a! potência! dissipada! no! resistor! de! carga! RL! é! de! aproximadamente!
54mW.!
Questão 08 Uma importante parte da eletrônica está relacionada com a utilização de circuitos contendo
amplificadores operacionais com realimentação negativa. O circuito da figura 3 mostra um
arranjo contendo uma fonte VG, alguns resistores e um amplificador operacional ideal. Qual
das opções abaixo contém a expressão CORRETA do ganho do circuito V0/VG. (Considerar
que não entra corrente no amplificador operacional e que a diferença de potencial entre os
pinos inversor e não inversor é igual a zero)
a)
VO
R2.R3
=
VG R2.R3+ 2.R1.R3+ R1.R2
b)
VO
R3
=
VG R2.R3+ 2.R1.R3+ R1.R2
c)
VO
2.R1.R3
=
VG R2.R3+ 2.R1.R3+ R1.R2
d)
VO
R1.R2
=
VG R1.R3+ R2.R3
Figura 3 – Circuito contendo um amplificador operacional.
e)
VO
R1.R3
=
VG R2.R3+ R1.R3+ R1.R2
Questão 09 O conversor CC para CC ou chopper é usado para obter uma tensão CC variável a partir de
uma tensão CC constante. Nestes conversores as tensões médias de saída são alteradas
quando a razão cíclica (d=Ton/T) é alterada. Existem vários conversores CC-CC, dentre eles
destacam-se o Buck, o Boost e o Buck-Boost. As afirmativas a seguir falam sobre esses
conversores. Assinale V para as afirmativas verdadeiras e F para as afirmativas falsas e, em
seguida, assinale a alternativa CORRETA. (Onde: CC é corrente contínua; d é a razão
cíclica; Ton é o tempo em que a chave do conversor fica fechada e T é o período de
chaveamento do conversor)
Continua...
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(
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(
(
) No conversor buck-boost, para d<0,5, a tensão de saída é maior que a tensão de entrada.
) No conversor boost, quando d>0,5, a tensão de saída é maior que a tensão de entrada.
) Entre os três conversores citados (buck, boost e buck-boost), somente o boost possui a
característica de inverter a polaridade da tensão de saída.
) Caso a razão cíclica seja igual a 1 no conversor buck, a tensão de saída será igual à tensão
de entrada.
) Caso a razão cíclica no conversor buck-boost seja igual a 0,5, o módulo da tensão de saída
será igual ao módulo da tensão de entrada.
) No conversor buck há o risco de fechamento de curto circuito nos terminais da fonte de
alimentação quando a razão cíclica tender à unidade.
Marque a alternativa CORRETA.
a)
b)
c)
d)
e)
F;V;F;V;F;V
F;V;F;V;V;F
V;F;F;V;V;F
V;F;V;F;F;V
F;V;V;F;V;F
Questão 10 No retificador monofásico controlado de meia onda exibido na figura 4, o dispositivo
responsável pela retificação é o SCR (Retificador controlado de Silício). A esse SCR é
associado um controle de fase contendo um resistor (RG) e uma fonte de tensão (VControle).
Algumas formas de onda de tensão relativas ao circuito mostrado são apresentadas na figura
5.
Figura 4 – Retificador monofásico controlado de
meia onda.
Figura 5 – Formas de onda da tensão de entrada (VF), tensão sobre a
carga (VC) e tensão de controle (VControle).
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Com base no que foi apresentado e nos conhecimentos sobre retificadores controlados, assinale
verdadeiro(V) ou falso(F) nas afirmativas abaixo e assinale a alternativa CORRETA.
(
(
(
(
(
) A carga é puramente resistiva.
) A Tensão “VC” está errada, pois em hipótese alguma o SCR pode conduzir durante o
semiciclo negativo da fonte de tensão “VF”.
) Nesse circuito, o SCR entrará em condução quando uma corrente elétrica adequada entrar
pelo terminal de gate e o mesmo encontrar-se diretamente polarizado.
) Nesse circuito, o ângulo de disparo de condução do SCR é de aproximadamente 90°.
) Na forma de onda da tensão de controle (VControle), falta o pulso de corte, que deve
acontecer em aproximadamente 30° do semiciclo negativo da fonte de alimentação(VF).
Marque a alternativa CORRETA.
a)
b)
c)
d)
e)
F;V;F;F;F.
F;F;F;V;V.
V;F;V;V;V.
V;V;F;F;V.
F;F;V;V;F.
Questão 11 Os circuitos inversores, também conhecidos como conversores CC-CA(corrente contínua
para corrente alternada), têm a função de converter a tensão contínua de entrada em uma
tensão alternada de saída. Em geral, a tensão convertida para a saída é simétrica, com
amplitude e frequência desejadas. Sobre circuitos inversores, assinale a alternativa
INCORRETA.
a) É possível controlar a amplitude da tensão de saída mantendo-se o ganho do inversor constante e
variando-se a tensão CC de entrada. Outra forma de controlar a amplitude da tensão de saída é, a
partir de uma fonte CC fixa, variar o ganho do conversor.
b) Em inversores ideais deseja-se que a tensão de saída seja senoidal, mas na prática os inversores
possuem algum conteúdo harmônico nessa tensão de saída.
c) Os inversores são amplamente utilizados no meio industrial. Algumas aplicações são: controle de
velocidade em motores CA, aquecimento indutivo, fontes auxiliares, aproveitamento de energia
solar, nobreaks, etc.
d) Com uma bateria de 12VCC e um inversor monofásico em ponte, é possível conseguir uma saída de
127Vrms 60Hz, desde que estes sejam conectados corretamente e seja dado o ganho adequado ao
inversor.
e) A partir de uma fonte CC a dois fios(+VCC e terra) é possível obter uma tensão trifásica, bastando
para isso, utilizar o inversor adequado e a estratégia de chaveamento adequada.
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Questão 12 Motores elétricos são largamente utilizados em sistemas de irrigação. Esses, acoplados a
bombas de recalque, são capazes de irrigar grandes áreas cultiváveis. Mas, um problema
comumente encontrado na instalação desses conjuntos moto-bomba é que geralmente eles se
encontram a grandes distâncias da fonte de energia. Levar alimentação elétrica de qualidade
até eles é imprescindível para o bom funcionamento do sistema. O diagrama da figura 6
mostra um esquema contendo uma fonte de alimentação trifásica, uma rede elétrica e um
motor trifásico utilizado em um sistema de irrigação. A distância entre motor e fonte é de
200 metros. Neste contexto, assinale qual a afirmativa CORRETA a respeito da rede
elétrica que interliga essa fonte a essa carga.
Figura 6 – Diagrama de ligação do motor trifásico à fonte.
a) A escolha da bitola dos condutores deve ser feita utilizando somente o método da máxima queda
de tensão admissível, pois a rede elétrica possui mais que 150 metros.
b) A bitola dos condutores deve ser escolhida somente pelo método da capacidade de corrente dos
condutores, pois se trata de uma carga motriz.
c) Os dois métodos, máxima queda de tensão admissível e capacidade de condução de corrente,
devem ser utilizados na determinação da bitola dos condutores.
d) Quando a distância entre o motor e a fonte for superior a 150m, a rede deve ser obrigatoriamente
aérea, portanto o esquema está correto.
e) Os condutores devem ser de alumínio, pois em grandes distâncias e em redes aéreas, não é
permitido o uso de condutores de cobre devido ao seu alto custo.
Questão 13 Em relação aos projetos de instalações elétricas de baixa tensão em unidades residenciais,
assinale a alternativa INCORRETA.
a) A simbologia adotada em instalações elétricas residenciais é encontrada na norma NBR 5444.
b) Entre dois interruptores paralelos (three-way) só é possível a instalação de um interruptor
intermediário (four-way).
c) Em cada cômodo de uma unidade residencial deve ser previsto, no mínimo, 100VA para
iluminação.
d) Em cada cômodo de uma unidade residencial deve ser prevista, no mínimo, uma tomada de uso
geral.
e) Nas tomadas de uso especifico deverá ser atribuída uma potência igual à do equipamento a ser
alimentado.
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Questão 14 Uma carga elétrica de prova q1= 3,0 x 10-8C, posicionada no ponto A, fica sujeita a uma
força de intensidade F1= 16,8N devido a um campo elétrico E. Adiciona-se a esse ponto A
uma carga positiva q2, esta fica sob ação de uma força elétrica F2= 1,68 x 102N. A
intensidade dessa carga elétrica q2 é:
a)
b)
c)
d)
e)
1,0 x 10-7C.
2,0 x 10-7C.
3,0 x 10-7C.
5,0 x 10-7C.
6,0 x 10-7C.
Questão 15 A figura 7 mostra um fio condutor retilíneo
carga negativa –q move-se na velocidade v,
corrente. A direção e o sentido da força
representados pelo vetor:
por onde passa uma corrente elétrica i. Uma
paralelamente
ao fio e no mesmo sentido da
!
F , do fio sobre a carga −q , podem ser
a)
i
b)
Condutor*retilíneo
c)
!q
d)
e)
Figura 7- Fio condutor retilíneo e carga.
Questão 16 Um Controlador Lógico Programável (CLP) possui módulos de entrada/saída, que fazem a
comunicação entre a Unidade Central de Processamento (UCP) e o meio externo, além de
garantir isolação e proteção à UCP. Esses módulos de entrada/saída são classificados como
discretos ou analógicos. Os Módulos Analógicos de Entrada podem apresentar as seguintes
características, EXCETO:
a) Filtro ativo para eliminação de possíveis ruídos presentes nos sinais de entrada.
b) Baixa impedância de entrada para os canais com faixa de operação em tensão, que possibilita
conexão a uma vasta gama de dispositivo, eliminando problemas de incompatibilidade de sinais.
c) Multiplexador para os canais de entrada, que determina o canal a ser enviado ao Conversor
Analógico/Digital.
d) Processador dedicado, responsável pelo processamento e precisão do sinal digital enviado à UCP,
além de diagnósticos referentes ao módulo.
e) Um mesmo módulo pode operar em mais de uma faixa, a qual é selecionada por DIP switches ou
jumpers internos ao módulo.
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Questão 17 A figura 8 mostra o diagrama de carga para partida estrela triângulo para motores trifásicos.
É utilizado um PLC para controlar o circuito de carga. Analisando o programa em LADDER
utilizado neste PLC, apresentado na figura 9, sabe-se que Y0, Y1 e Y2, respectivamente,
acionam os contatores:
Motor,3~,,9,60,Hz,9,220,V
R
S
a)
b)
c)
d)
e)
KL, KY e K∆.
KL, K∆ e KY.
KY, KL e K∆.
KY, K∆ e KL.
T
e1
1
3
5
A1
2
4
6
A2
KL
1
3
5
2
4
6
KY
A2
1
3
5
A1
2
4
6
A2
K∆,
e2
K∆, KL e KY.
1
M
X1
1
YO
3
5
4
2
X0
A1
3~
6
OUT
60,Hz
YO
YO
TMR TO
K50
2
YO
3
Figura 8: Diagrama de carga para partida estrela triângulo para
motores trifásicos.
TO
Y1
OUT
TO
Y2
4
OUT
5
END
Figura 9 - Programa da linguagem LADDER.
Questão 18 Um motor trifásico com 8 polos foi projetado para operar em 60 Hz, 440 V. Ao acionar uma
carga, teve um escorregamento de 3 %. A rotação desse motor trifásico será:
a)
b)
c)
d)
e)
873 RPM.
900 RPM.
927 RPM.
1746 RPM.
1800 RPM.
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Questão 19 O lado de alta tensão de um transformador elevador tem 100 espiras e o lado de baixa tensão
tem 500 espiras. Uma tensão de 127 V é aplicada ao lado de alta tensão e uma impedância
de carga de 10 Ω é ligada ao lado de baixa tensão. Assinale a alternativa que representa a
impedância de entrada do primário.
a)
b)
c)
d)
e)
0,04 Ω.
0,4 Ω.
25 Ω.
250 Ω.
500 Ω.
Questão 20 Um motor-shunt CC, conforme a figura 10, recebe uma tensão aplicada de 235 V através
dos terminais da armadura. Possui uma resistência de armadura de 0,1 Ω e uma queda de
tensão nas escovas de 2 V. Assinale a alternativa que representa a corrente da armadura
quando a velocidade produz uma força contra eletromotriz de 220 V para uma dada carga.
a)
b)
c)
d)
e)
1,3 A
1,7 A
130 A
170 A
177 A
Ra
Rf
VT
Lf
M
Ea
Figura 10 - Circuito equivalente do motor-shunt.
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