Questões de Concurso Público IF-SP 2024 para Professor EBTT - Eletrônica

O uso de microcontroladores na indústria moderna é cada vez maior. A cada lançamento de um novo tipo de microcontrolador, novos patamares de capacidade de processamento desses componentes são alcançados. Além disso, a facilidade de programação também é algo que tem aumentado a cada lançamento. Exemplo disso são os microcontroladores Arduino. A linha de código a seguir ilustra um recorte de um código escrito para Arduino: 

Com base nessas linhas de códigos podemos afirmar que:

Na indústria atual, um importante sistema de controle é baseado nas técnicas proporcional, integral e derivativa . Em alguns casos, esses métodos são utilizados isoladamente e, em algumas aplicações, são utilizados conjuntamente. Sobre os métodos de controle proporcional, integral e derivativo, podemos afirmar somente que:

O circuito elétrico a seguir será utilizado para o estudo da dinâmica de carga e de descarga de um indutor:

Fonte: IFSP, 2024

Considere que o indutor esteja inicialmente descarregado. As equações gerais de carga e de descarga do indutor são:

    A chave S foi fechada, iniciando um ciclo T1 de carga completa do indutor. Para este estudo, será considerado: 
      T1 = 5.
     Após o ciclo T1 de carga completa a chave S foi aberta, iniciando um ciclo T2 de descarga completa do indutor. Para este estudo, será considerado:
     T2 = 5.

Assinale a alternativa que representa graficamente os ciclos de carga e de descarga do indutor esperados para esse estudo:

    Um forno industrial utilizado no processo de fundição é aquecido por uma resistência elétrica. O controle da energia fornecida à resistência é feito por meio de um TRIAC em um circuito de corrente alternada monofásica. O ajuste da potência média aplicada ao forno depende da variação no ângulo de disparo do TRIAC.

    Qual das alternativas abaixo descreve corretamente o comportamento do TRIAC para garantir a quantidade adequada de energia fornecida ao forno?

    Em uma planta industrial, é necessário monitorar a temperatura de um reator químico que opera em condições extremas de alta temperatura. O engenheiro responsável decidiu utilizar uma termorresistência de platina (RTD) para essa aplicação, devido à sua precisão e estabilidade em altas temperaturas.

    Sabendo que o reator deve operar em uma faixa de temperatura de 300°C a 600°C, e que a saída do RTD será condicionada por um circuito de amplificação para ser lida por um controlador lógico programável (CLP), assinale a alternativa correta sobre a escolha e condicionamento do sinal da termorresistência de platina:

A linguagem C é conhecida por sua eficiência e desempenho, sendo amplamente utilizada no desenvolvimento de sistemas operacionais, compiladores, jogos, aplicativos, programação de microcontroladores, etc.

    Considerando o código abaixo escrito em linguagem C no Dev C++ 5.11, quais valores serão exibidos no console ao final da execução do algoritmo no compilador? 

Fonte: IFSP, 2024

A associação de resistências para análises de circuitos elétricos é algo muito importante na aprendizagem inicial dos estudantes, sejam eles de cursos técnicos de nível médio ou de cursos superiores. A imagem a seguir mostra um circuito em que as associações básicas série e paralelo não são possíveis de ser diretamente aplicadas para resolução.

Fonte: IFSP, 2024

Com base nos valores das resistências mostradas acima, podemos afirmar que a resistência equivalente entre os pontos A e B são: 

Foi desenvolvido um equipamento de comunicação para funcionar como interfone, composto por microfone, fone e microcontrolador. O microfone utilizado possui faixa de resposta de frequência entre 300 Hz e 15 kHz, conforme ilustrado abaixo, enquanto todo o circuito está cuidadosamente acomodado em espaço sob medida, garantindo ajuste preciso dos componentes principais. Para garantir que apenas a voz humana (geralmente na faixa de 300 Hz a 3,4 kHz) seja transmitida de forma eficiente e com qualidade, é necessária uma filtragem adequada. Considerando o contexto do equipamento e suas características de projeto, qual seria a solução mais estável e confiável para realizar essa filtragem?

Fonte: IFSP, 2024

Considere o seguinte circuito elétrico composto por uma fonte Vi, uma impedância Z e uma resistência R:

Fonte: IFSP, 2024.

Para esse circuito, a seguinte medida foi feita pelo osciloscópio: 

                                            
Analisando a medida feita, assinale a afirmativa verdadeira: 

Cargas consumidoras de energia elétrica residenciais ou industriais podem consumir energia reativa indutiva. Esses tipos de carga podem ser motores, reatores de lâmpadas, transformadores, etc. Sobre esse tipo de consumo e sua potência medida, podemos afirmar:

Na indústria de radiodifusão, é comum que as antenas de transmissão FM (Frequência Modulada) sejam projetadas para ter um tamanho que corresponda a uma fração específica do comprimento de onda das ondas de rádio transmitidas. Isso é crucial para otimizar a eficiência da antena em termos de ganho e de cobertura de sinal.

Uma estação de rádio FM transmite na frequência de 100 MHz. Sabendo que a velocidade da luz é aproximadamente 3 × 10⁸ m/s, e que a antena é projetada para ter um comprimento igual à metade do comprimento de onda da frequência transmitida, qual deve ser o comprimento da antena?

Sistemas lineares e invariantes no tempo têm fundamental importância nas áreas de processamento de sinais e sistemas de controle. Processamento de sinais é uma tecnologia que aplica algoritmos computacionais em dados digitais para a realização de operações específicas, tais como filtragem digital de sinais, reconhecimento de voz, tratamento de imagens, etc. Em processamento de sinais, a resposta ao impulso de um sistema permite calcular a saída para qualquer sinal de entrada, por meio da convolução deste com a resposta ao impulso do sistema. Um sistema linear tem a seguinte relação para a entrada x[n] e a saída y[n]:

Encontre y[n] dado que os sinais x[n] = δ[n - 1] e g[n] = u[n] - u[n - 3]

Considere o seguinte esquema elétrico de um CLP, elaborado para implementar uma lógica com a finalidade de ligar/desligar uma lâmpada L1 em determinadas situações de acionamento das chaves S1, S2 e S3:

Fonte: IFSP, 2024.

A lâmpada L1 deve ser ligada nos seguintes casos:
• Caso 1: em qualquer situação na qual a chave S1 estiver fechada. A única exceção é se as chaves S2 e S3 estiverem abertas ao mesmo tempo em que a chave S1 estiver fechada. Especificamente nesta situação, a lâmpada L1 deverá ficar apagada.
• Caso 2: numa situação em que as chaves S1 e S3 estiverem abertas, e a chave S2 estiver fechada.

Qual alternativa a seguir ilustra um programa, em Linguagem de Programação Ladder, para implementar a lógica acima , utilizando a menor quantidade possível de operandos de entrada lógica (operandos I1, I2 e I3)?

Em uma cafeteira elétrica, um sinal de parada X é gerado para interromper a operação na cafeteira e para acionar luz indicadora de multi-funções, sempre que uma das condições a seguir ocorrer:   

• Pouca água ou falta dela no reservatório e alavanca aberta.

• Água suficiente no reservatório, cápsula inadequada e alavanca aberta.

     O nível de água no reservatório apresenta nível lógico 1, se houver água suficiente no reservatório, e nível lógico 0, se houver pouca água ou falta dela no reservatório. O compartimento de cápsulas apresenta nível lógico 1 para a presença de cápsula e nível 0 para a falta de cápsula, para cápsula inadequada ou mal encaixada. A alavanca de abertura do compartimento de cápsulas apresenta nível lógico 1, se estiver fechada, e nível lógico 0, se estiver levantada.

Projete um circuito lógico que gere uma saída X em nível ALTO para as condições acima estabelecidas:

O osciloscópio é um instrumento de medida que fornece uma representação visual de qualquer forma de onda aplicada aos seus terminais de entrada. A figura de Lissajous é um processo para medição de frequências de sinais senoidais em que não se usa o sistema de varredura, injetando um sinal na entrada vertical e outro na entrada horizontal. Encontra aplicações na manutenção, reparo e ajuste de equipamentos eletrônicos, bem como no ajuste de defasagens de sinais de rede de energia para determinar o fator de potência. Sejam dois sinais senoidais em que é aplicada, na entrada X, a tensão X = Acos(w_x t) e, na entrada Y, a tensão Y = Bcos(w_y t - 90°). Dado que ƒ_x= 60 Hz, qual é o valor da frequência f_y, tendo em vista que a figura resultante dos dois sinais é conforme abaixo?

Fonte: IFSP, 2024.

Os sistemas de comunicações digitais são sistemas que utilizam os mais diversos meios de transmissão (cabos, fibras ópticas, ar, vácuo) e carregam as mais variadas informações. Sistemas de transmissões, como o rádio, TV digital e os modems, entre outros, utilizam a modulação para modificar o espectro do sinal a ser transmitido. A modulação em amplitude AM consiste em modificar a amplitude da onda portadora para transmitir a informação. Considerando os sinais modulante m(t) = 5cos (2000πt) V e portadora m(t) = 4cos (40π x 10³ t) V, e assumindo a modulação AM-DSB, qual é o índice de modulação μ_M e a largura de banda B_AM?

Durante uma sessão de laboratório, os estudantes de eletrônica estão explorando diferentes configurações de portas lógicas a fim de entender como as suas combinações podem ser usadas para implementar funções lógicas diferentes.

Um estudante montou o circuito da figura abaixo, composto exclusivamente por portas NOT, NAND e OR, e percebeu que o circuito era equivalente a uma porta lógica conhecida. Observe que as entradas são marcadas como A e B, e a saída como S.

Fonte: IFSP, 2024

Qual é a porta lógica resultante do circuito?  

O transistor é um dos componentes eletrônicos mais importantes e comumente utilizados em televisores, rádios, chips de computadores, circuitos integrados e dispositivos móveis. As funções principais de um transistor são: amplificação de um sinal de corrente e tensão elétrica, gerando sinais de saída bem maiores em relação àqueles de entrada, e chaveamento, controlando o fluxo de corrente, atuando no circuito como uma chave liga/desliga. Seja o circuito de polarização fixa com o transistor abaixo.

Dado que V_CC = 16 V, R_B = 765 kΩ, R_C = 2,2 kΩ, C₁ = C₂ = 10 μF e β = 200, determine o valor de V_CB.

Fonte: IFSP, 2024.

Em dispositivos semicondutores, o entendimento da junção PN é fundamental para estudo de diodos e muitos tipos de transistores, influenciando diretamente o seu funcionamento, desde a retificação até a amplificação. Em laboratórios de pesquisa e desenvolvimento, entender como uma junção PN responde sob diferentes condições de tensão é crucial para o design de circuitos mais eficientes e robustos.

Quando uma tensão reversa é aplicada a uma junção PN, qual é o efeito observado na junção?

Termopares tipo J são essenciais em indústrias de processamento de metais, especialmente em fornos de alta temperatura, para monitorar e controlar a temperatura de forma precisa. Em uma instalação de tratamento térmico, a sensibilidade do termopar utilizado é conhecida como 50 μV/°C entre 0°C e 500°C, e 70 μV/°C acima de 500 °C. Considerando que a junta de referência do termopar está mantida a uma temperatura constante de 100°C, qual é a variação total de tensão gerada pelo termopar quando a temperatura na junção de medição varia de 400 °C para 700 °C?