Questões de Concurso Público Petrobras 2018 para Engenheiro de Equipamentos Júnior - Elétrica

A Figura abaixo ilustra um aparato usado para medir a carga elétrica de uma esfera. Nesse sistema, a esfera carregada positivamente é posicionada em uma rampa feita de material isolante, e a tensão na fonte V_E é ajustada de modo a manter a esfera em repouso, conforme ilustrado na Figura. Essa fonte de tensão é aplicada entre duas chapas metálicas condutoras, grandes o suficiente para fazer com que o campo elétrico no seu interior seja considerado uniforme.

Em um determinado procedimento de medida, foi utilizada uma esfera com massa igual a 20 g, e o ponto de equilíbrio foi atingido ajustando-se a tensão na fonte em V_E = 10.000 V.

Considerando-se a aceleração da gravidade g = 10 m/s² , conclui-se que a carga elétrica da esfera, em microcoulombs (μC), é igual a

No aparato ilustrado na Figura abaixo, há um trilho metálico imerso em um campo magnético uniforme , sobre o qual uma barra metálica pode deslizar livremente. Essa barra metálica é tracionada por uma força (t) tal que a posição horizontal da barra em relação ao trilho x(t) varia senoidalmente no tempo com período T, conforme mostrado no gráfico a seguir.

Nesse aparato, as resistências do trilho e da barra metálica são desprezíveis em comparação com a resistência R do circuito.

Sendo assim, a corrente induzida i(t), mostrada na Figura,

No circuito de corrente alternada monofásico mostrado abaixo, foi utilizado um multímetro para medir os valores eficazes da tensão V_R na carga, da tensão V_S na fonte e da corrente I_S entregue pela fonte ao circuito. Os valores medidos estão anotados na Tabela a seguir.

Com base nos resultados medidos, conclui-se que o fator de potência do circuito visto pela fonte de tensão V_S é

O circuito elétrico resistivo mostrado na Figura a seguir, cujos valores resistivos estão impressos no circuito, é alimentado por uma fonte de tensão contínua.

Conectando-se os bornes de um amperímetro ideal, entre os pontos 1 e 2 do circuito, para realizar uma medida de corrente, o valor obtido, em mA, será

Uma bateria de tensão contínua de 12 volts fornece, em regime permanente, uma potência P em watts, para uma carga resistiva R em ohms. Em um dado momento, uma segunda carga com o mesmo valor resistivo de R é ligada em paralelo com a carga já existente.

A nova potência, fornecida pela bateria às duas cargas,

Considere uma rede trifásica alimentando duas cargas trifásicas equilibradas e configuradas em estrela. Essas cargas são denominadas cargas C₁ e C₂ , possuindo impedâncias por fase, respectivamente, R + jX e R - jX.

As cargas C₁ e C₂ serão substituídas por uma única carga equivalente, C₃ , configurada em triângulo, dissipando a mesma potência das duas cargas anteriores.

Qual é a expressão, em função de R e X, da impedância da carga C₃ ?

Considere um transformador trifásico, 12 kV – 220 V, formado a partir de um banco com 3 transformadores monofásicos.

Cada transformador monofásico possui as seguintes características nominais:

• Potência: 15 kVA

• Tensão do primário: 12 kV

• Tensão do secundário: 127 V

• Perdas a vazio: 50 W

• Perdas a plena carga: 237,5 W

A resistência série, equivalente ao lado de alta tensão do transformador trifásico, em ohms, é:

Considere um transformador em fase, trifásico e abaixador, com relação de transformação, em pu, dada por (1: a), sendo empregado em um sistema elétrico de potência radial com finalidade de realizar o controle da magnitude da tensão terminal. Esse transformador possui relação nominal de transformação de 130 kV / 65 kV. Considere que as tensões nominais do transformador sejam base do sistema, e que esse transformador esteja sendo alimentado, em seu primário, por uma tensão de 125 kV e que a tensão observada no secundário seja de 70 kV.

Nas condições acima definidas, o valor aproximado, em pu, do tap “a” desse transformador é:

O diagrama acima representa um circuito monofásico CA, alimentado por uma fonte de tensão senoidal V_s com frequência de 60 Hz em série com uma impedância indutiva Z_l , alimentando uma carga também indutiva representada por Z_c , cuja tensão é igual a V_p. O circuito opera em regime permanente e nele circula uma corrente I. Em um determinado instante, a chave ch é fechada, quando uma impedância Z é colocada em paralelo com a impedância de carga Z_c .

Quando o regime permanente é atingido novamente, verifica-se que a (o)

Considere uma máquina síncrona, modelada em regime permanente como sendo uma fem de magnitude 1,2 pu em série com uma reatância indutiva de valor 0,3 pu, e com tensão terminal de 1,0 pu. Esta máquina está conectada a uma barra de onde parte uma linha de transmissão curta, com resistência desprezível, cujo fluxo de potência ativa é de 1,0 pu. Nessa mesma barra também está conectada uma carga que consome 1,0 pu de potência ativa.

Nessas condições, o valor do ângulo de carga dessa máquina síncrona é

A Figura abaixo mostra os campos do estator e do rotor de uma máquina síncrona, denominados respectivamente B_S e B_R, girando na velocidade síncrona da máquina, no sentido indicado na Figura.

Considerando-se a ocorrência de um evento que provoque a redução da velocidade do rotor, a resposta da máquina será o(a)

O efeito de reação de armadura em uma máquina de corrente contínua surge a partir do momento em que começa a circular corrente de armadura, reduzindo a eficiência da máquina.

Considerando-se uma máquina de corrente contínua funcionando como motor alimentado por uma tensão terminal constante, o efeito de reação de armadura provoca no motor a(o)

O estudo das potências durante a operação de um motor de indução trifásico, ligação Δ, chegou aos resultados apresentados no Quadro a seguir:

Sabendo-se que a corrente de linha é 100 A, o valor da resistência do estator, em Ω é aproximadamente

Devido às suas características de funcionamento, o motor de indução trifásico (MIT) é conhecido como transformador rotativo, tendo em vista que a tensão de seu rotor é induzida pelas correntes da armadura que circulam no estator do motor.

Com relação ao motor de indução, considere as afirmativas a seguir.

I - A frequência da tensão induzida no rotor é igual à frequência da rede elétrica que alimenta o motor quando este opera em sua velocidade nominal.

II - A frequência da tensão induzida no rotor vale zero quando o rotor do motor é bloqueado.

III - As perdas no circuito do rotor são variantes com a velocidade.

É correto o que se afirma APENAS em:

Considere um motor de indução com estator ligado em Y, 60 Hz, 4 polos, alimentado por uma tensão de linha de 220 V e que opera a uma velocidade de 1770 rpm, à plena carga. Esse motor tem o rotor ligado em Y, resistência do rotor igual a 0,3 Ω, reatância do rotor igual a 0,4 Ω, e a impedância do estator pode ser desprezada.

Sabendo-se que o número de espiras da bobina do estator e do rotor são, respectivamente, 500 e 100, a corrente de fase do rotor, em A, é aproximadamente:

Em uma linha de transmissão de um sistema elétrico trifásico, ocorreu um curto-circuito simétrico entre as três fases.

A intensidade dessa falta está condicionada à (às) componente(s) de sequência(s)

A Figura abaixo representa uma linha de transmissão de energia elétrica com as três fases e a referência terra.

Sabe-se que a equação matricial que relaciona os componentes simétricos com os seus respectivos fasores, na situação de um curto-circuito, é dada por:

Essa falta refere-se a um curto-circuito entre

Em uma linha de transmissão de um sistema elétrico trifásico, ocorreu um curto-circuito entre uma fase e o terra. A tensão de Thèvenin de sequência positiva no ponto em que ocorre a falta é igual a 0,9 pu, e as reatâncias de Thèvenin de sequências positiva, negativa e zero, vistas do ponto da falta, são iguais a 0,45 pu; 0,45 pu e 0,30 pu.

Sabendo-se que, no setor onde ocorreu a falta, as bases são iguais a 20 MVA e 100 kV, a corrente de falta, em ampères, é igual a

Em um determinado setor de um sistema elétrico onde se encontra uma linha de transmissão de 500 Ω, adotaram-se como bases a tensão de 200 kV e a potência de 4,0 MVA.

A impedância dessa linha de transmissão em pu é igual a