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Q432409 Eletricidade
Em uma instalação industrial, há dois geradores shunt de corrente contínua com forças eletromotrizes geradas iguais, alimentando uma carga de 200 kW com tensão nominal igual a 400 V. O gerador G1 possui resistência interna de armadura igual a 2 Ω e potência nominal igual 180 kW, e o gerador G2 possui resistência interna de armadura igual a 8 Ω, e potência nominal igual a 60 kW. Dois amperímetros A1 e A2 são instalados na saída dos geradores: A1 no circuito do G1 e A2 no circuito do G2.

As indicações, em ampères, dos amperímetros A1 e A2 são, respectivamente,
Alternativas

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Alternativa Correta: B - 400 e 100

Vamos analisar o tema central da questão: trata-se de um problema de geradores shunt de corrente contínua, utilizados em sistema de distribuição elétrica para alimentar uma carga. A questão requer conhecimento sobre circuitos elétricos, cálculo de corrente e potência. Tais conceitos são fundamentais em eletricidade e eletrônica.

Resumo Teórico: Em um sistema de geradores shunt, cada gerador fornece corrente a uma carga comum. A corrente total entregue à carga deve ser igual à soma das correntes fornecidas por cada gerador. Além disso, a corrente de cada gerador pode ser calculada usando a fórmula da potência elétrica: P = U * I, onde P é a potência, U é a tensão e I é a corrente.

Para resolver a questão, precisamos encontrar as correntes indicadas nos amperímetros A1 e A2. A tensão nominal da carga é de 400 V, e a potência total da carga é de 200 kW. Portanto, podemos calcular a corrente total usando a fórmula:

I_total = P_total / U

Substituindo os valores, temos:

I_total = 200,000 W / 400 V = 500 A

Agora, precisamos determinar como essa corrente total se divide entre os dois geradores. Sabemos que a resistência interna de cada gerador afeta essa divisão. A corrente em cada gerador será inversamente proporcional à sua resistência interna (quanto maior a resistência, menor a corrente).

Os geradores têm as seguintes resistências internas:

  • G1: 2 Ω
  • G2: 8 Ω

Calculamos a corrente em cada gerador usando a regra das correntes inversamente proporcionais às resistências:

I1/I2 = R2/R1

Substituindo os valores:

I1/I2 = 8 Ω / 2 Ω = 4

Além disso, sabemos que:

I1 + I2 = 500 A

Resolvendo este sistema de equações, encontramos:

I1 = 400 A

I2 = 100 A

Portanto, a indicação nos amperímetros será 400 A para A1 e 100 A para A2. A alternativa correta é B.

Análise das Alternativas Incorretas:

  • A - 100 e 400: A inversão dos valores indica um erro conceitual na divisão das correntes entre os geradores, não respeitando a proporção inversa das resistências.
  • C - 450 e 50: Não respeita a relação correta entre as correntes e as resistências internas dos geradores.
  • D - 450 e 150: Assim como a opção C, não segue a proporção correta segundo as resistências internas.
  • E - 480 e 120: Também incorreto, pois não fornece a soma correta para a corrente total de 500 A e não respeita a proporção de resistências.

Ao resolver questões como esta, é importante prestar atenção à proporção entre as resistências e as correntes, garantindo que a soma da corrente dos geradores corresponda à corrente total necessária para alimentar a carga.

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