Questões de Concurso Para professor - eletrônica

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?

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?

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.

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?  

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?

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.

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:

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)?

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]

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?

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:

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: 

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

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: 

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

    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:

    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?

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:

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 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: