Questões de Concurso
Para engenharia elétrica
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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:
Durante um experimento em laboratório de eletrônica, um estudante de engenharia está medindo a impedância de um circuito para entender a interação entre resistores e indutores em configurações de série. O circuito em teste inclui um resistor de 5 Ω e um indutor de 0,02 H, conectados em série e alimentados por uma fonte de corrente alternada (CA) de 100Hz.
Com nas condições descritas, qual é a impedância
total medida pelo estudante no circuito? Considere
a aproximação de π = 3.
O entendimento e a aplicabilidade da lei de
Faraday e da lei de Lenz têm aspectos protagonistas na compreensão, funcionamento e operação de
máquinas elétricas. Considere um fluxo magnético
(∅M) variável no tempo e atuando sobre uma espira
(N). De acordo com as leis citadas, pode-se inferir
uma tensão induzida (Vin) nesta espira. Indique a
alternativa que apresenta corretamente a expressão
matemática de Vin.
Em uma planta industrial, os engenheiros são frequentemente desafiados a garantir a eficiência e a segurança de diferentes equipamentos elétricos, como motores e geradores. Para isso, é necessário analisar como os circuitos elétricos respondem a variações de tensão ao longo do tempo. Durante uma manutenção programada, um engenheiro precisa transformar a tensão aplicada a um circuito RLC para o domínio de Laplace. Essa análise é fundamental para prever o comportamento dinâmico do circuito e garantir que os equipamentos operem dentro dos parâmetros desejados sob diferentes condições de tensão.
O circuito analisado pelo engenheiro é composto por um resistor R, um indutor L e um capacitor C, associados em série. O sinal de tensão
aplicado ao circuito é v(t) = 10 e-2t+ 5 sen (3t) V,
onde t ≥ 0 . Com base nessas informações, indique
a alternativa que apresenta corretamente a expressão da tensão V(s), no domínio de Laplace, aplicada ao circuito.
Para garantir a segurança de pessoas e animais, o funcionamento adequado da instalação e
a conservação dos bens, a NBR-5410/2004 traz
especificações de atendimento no projeto e no
dimensionamento de proteções contra sobrecorrentes e efeitos térmicos em instalações elétricas de baixa tensão. Para tanto, os projetos de
instalações elétricas utilizam variáveis de cálculo, índices e fatores como: corrente nominal do
dispositivo de proteção (In), corrente de projeto
do circuito (Ib)capacidade de corrente do condutor (Iz), corrente de funcionamento de proteção
com limite de sobrecarga (I2), corrente de fusão
de fusíveis (IF) e corrente de disparo térmico de
disjuntores (ID). Indique a alternativa que apresenta corretamente as condições que devem ser
atendidas simultaneamente no dimensionamento de proteções contra sobrecorrente e efeitos
térmicos
Interruptores paralelos cumprem a função de
acionamento de sistemas de iluminação em ambientes grandes e/ou com mais de uma porta de acesso. A figura apresentada a seguir traz o recorte do
diagrama elétrico de ligações de uma planta baixa
de instalações elétricas em que estão detalhadas as
ligações dos circuitos de iluminação de uma da sala
com dois ambientes e duas portas de acesso. A sala
terá à sua disposição dois circuitos de iluminação
acionados, ambos por interruptores em paralelo
SP1,2. A legenda apresenta a designação dos equipamentos instalados nesta sala. Indique a alternativa
que apresenta corretamente o conteúdo do Eletro-duto “X” designado na planta para pleno funcionamento dos dois circuitos de iluminação propostos.
Instalações elétricas industriais normalmente atendem cargas de potência elevada e requerem orçamento elevado para compra de materiais elétricos como condutores e dispositivos de proteção. Um projetista precisa dimensionar os condutores de atendimento a uma carga trifásica cuja corrente de projeto calculada por condutor fase é de 255 A (considere os fatores de correção atendidos). O método de instalação será
canaleta fechada embutida no piso e a opção do material utilizado para o condutor será cobre com isolação
de PVC numa temperatura ambiente de 30 °C. A tabela de capacidade de condução de corrente é apresentada a seguir. Buscando economizar na compra dos insumos, o projetista quer ligar condutores em paralelo
por fase, diminuindo a seção nominal do cabo a ser comprado. Com base no exposto e na situação apresentada, indique a alternativa que traz a correta ação do projetista e da aplicação da norma NBR 5410/2004.
Fonte: NBR 5410/2004 (adaptado).
Os motores de indução trifásico destacam-se principalmente por dois tipos: os motores de rotor bobinado e os motores de rotor gaiola de esquilo. Estes, por sua vez, são mais utilizados, baratos e demandam menos manutenção quando comparados aos motores de rotor bobinado. Considere que um motor
de indução tipo rotor gaiola de esquilo de 4 polos foi alimentado por um sistema trifásico de 200 V com
frequência de 60 Hz. Indique a alternativa que apresenta corretamente a velocidade de rotação do rotor
sabendo que seu escorregamento é de 3%.
Além dos projetos de instalações elétricas, ambientes internos de aplicações específicas devem ser guiados pelos projetos luminotécnicos que visam garantir as condições adequadas do trabalho a que estes ambientes se destinam. Considere que um projetista está elaborando um projeto luminotécnico de um escritório com 12 m de largura por 12 m de comprimento, pé direito de 3,0 m e altura do plano de trabalho de 0,80 m. A cor do teto é branca; da parede, amarela, e do chão, preta, com índices de reflexão de 70%, 30% e 10%, respectivamente. Considere 300 lux a iluminância necessária para o local com limpeza mediana. Considere também a indicação do setor de compras de uma determinada luminária comercial LED cuja especificação traz 3600 lm e uma única lâmpada por luminária. A equação para cálculo de índice do local, as tabelas do fator de utilização (u) para luminária indicada e dos índices de fator de manutenção do local estão dispostos a seguir.
Dados: Cálculo de índice do local: 
Fonte: IFSP, 2024.
Fonte: IFSP, 2024.
Indique a alternativa que apresenta o número mais aproximado de luminárias necessárias para o local, de acordo com as especificações do projeto.
Para a produção de determinada linha de biscoitos, uma indústria utiliza em sua produção vários equipamentos, como misturadores, sensores e
aquecedores. Para garantir a lógica correta da produção e o sucesso da receita, é utilizado um CLP
programado em linguagem LADDER. Indique a
alternativa que descreve corretamente o funcionamento do programa, como apresentado na figura
a seguir, implementado pelo operador especialista
da produção.
Fonte: IFSP, 2024.
A transformada de Laplace e o domínio de Laplace são frequentemente utilizados para facilitar cálculos envolvendo equações diferenciais e o domínio do tempo, como em sistemas de controle e circuitos elétricos. Admitindo o sistema linear representado pelo diagrama em blocos da figura, onde:
• x(t) representa a entrada do sistema
• y(t) representa a saída do sistema
• A1 é modelado pela função de transferência
• A2 é modelado pela equação diferencial:
e considerando as condições iniciais nulas, indique a alternativa que apresenta corretamente a função de transferência
Em uma instalação elétrica monofásica de uma pequena fábrica, um motor elétrico indutivo é responsável por parte significativa da produção. O engenheiro responsável observou que este motor consome uma potência ativa de 4 kW, o que representa a energia efetivamente convertida em trabalho, e uma potência reativa de 3 kVAr, associada ao campo magnético necessário para o funcionamento do motor.
Com base nas informações acima, indique a alternativa que apresenta os valores corretos da potência aparente (S) e do fator de potência (FP) desta
instalação
Durante um experimento focado no estudo de circuitos RLC, um estudante precisa analisar a resposta de frequência de um circuito elétrico específico. Para isso, ele utiliza a transformação de Laplace para converter a configuração do circuito do domínio do tempo para o domínio da frequência.
O circuito elétrico do experimento consiste
em uma fonte de tensão, Vin (t) = 10 u(t) V, onde
u(t) é uma função degrau unitário, um resistor
de 10 Ω, um indutor de 50 mH e um capacitor
de 20 mF, todos conectados em série, conforme apresentado na figura. Transformando este circuito para o domínio de Laplace e considerando
a tensão de saída Vout, sobre o capacitor, indique a
alternativa que apresenta corretamente a função
de transferência H(s) = 
do circuito.
Fonte: IFSP, 2024.
Como engenheiro responsável pelo desenvolvimento de uma lógica de separação de peças para um jogo de tabuleiro em uma linha de produção, você deve projetar um sistema que classifique e separe peças com base em quatro sensores:
• Sensor A: Classifica o tamanho das peças (1 para grandes, 0 para pequenas).
• Sensor B: Classifica o peso das peças (1 para pesadas, 0 para leves).
• Sensor C: Determina a forma geométrica das peças (1 para circunferências, 0 para outras formas).
• Sensor D: Classifica o material das peças (1 para metal, 0 para não metal).
O sistema de separação de peças deve ativar o mecanismo de separação (nível lógico 1) nas seguintes condições:
1 – Peças pequenas e leves com:
• Material não metálico, sendo circunferências ou outras formas;
2 – Peças grandes e pesadas com:
• Material metálico, sendo circunferências ou outras formas;
• Material não metálico e formato circular;
3 – Peças pequenas e pesadas com:
• Material metálico, sendo circunferências ou outras formas;
• Material não metálico e formato circular;
4 – Peças grandes e leves com:
• Material não metálico, sendo circunferências ou outras formas.
Com base nessas condições, sabendo que você dispõe apenas de portas lógicas com 2 entradas para construir o circuito lógico digital, indique a alternativa mais simplificada e que representa corretamente o funcionamento do sistema descrito:
Diagramas de comandos elétricos permitem concentrar graficamente tanto a lógica (ou comando) de
um processo de acionamento quanto as ligações de potência (ou força) necessárias para este acionamento.
A figura apresentada, extraída de um manual de partidas de motores, mostra dois quadros, sendo: (a) força
e (b) comando. Indique a alternativa que apresenta corretamente a aplicação e o funcionamento dos diagramas apresentados.
Figura: Diagrama de Comandos Elétricos de um acionamento: (a) força e (b) comando.
Fonte: Adaptado do Manual WEG – Guia e seleção de partidas. Disponível em https://static.weg.net/medias/downloadcenter/
haa/h53/WEG-guia-de-selecao-de-partidas-50037327-manual-portugues-br-dc.pdf. Acesso em: 09 set. 2024, p. 12.
Um aluno está realizando um teste em bancada, como o ilustrado a seguir, para saber a resposta de um circuito RC. O circuito possui um capacitor de 50 µF conectado em série com um
resistor de 2 kΩ, conforme mostrado na figura.
O capacitor está inicialmente descarregado. Em t
= 0, uma chave é fechada, conectando o circuito
a uma fonte de tensão constante de V = 8V . Indique a alternativa que apresenta corretamente o
valor da constante de tempo 
para este circuito
RC.
Fonte: IFSP, 2024.
Em um sistema de comunicação serial utilizado em um dispositivo embarcado, onde os dados
são recebidos de um sensor remoto e processados
de forma sequencial, um registrador de deslocamento de 4 bits é utilizado para receber dados desse dispositivo remoto. A informação chega bit a bit
por meio de um Flip-Flop tipo D, que funciona em
modo serial-in, serial-out, controlado por um sinal
de clock. A sequência de dados transmitida pelo
dispositivo remoto é “1-0-1-1”. Indique a alternativa que apresenta corretamente o conteúdo armazenado no registrador após quatro ciclos completos de clock.
Ao investigar o funcionamento de circuitos com amplificadores operacionais, um estudante simulou
a conexão em cascata de dois sistemas ligeiramente parecidos e conectados por um capacitor de 100 µF,
como apresentado na figura. Considerando os componentes como ideais, o capacitor descarregado e o sinal
vi (t) = 2.sen(10t) V de baixa frequência aplicado na entrada não inversora do primeiro amplificador operacional. Indique a alternativa que apresenta corretamente o sinal de tensão que o estudante deve verificar se
coletado na saída V0 (t) do segundo amplificador operacional.
Fonte: IFSP, 2024.
Amplificadores operacionais são utilizados em diferentes configurações para alcançar diversas aplicações. O circuito apresentado na figura acopla dois circuitos com amplificadores operacionais em diferentes
funções. Considere o sinal vi (t) dado pela forma de onda abaixo e aplicado na entrada não inversora do primeiro
operacional. Todos os componentes do circuito são ideais e o capacitor está inicialmente descarregado. Indique
a alternativa que representa corretamente o sinal V0 (t) coletado na saída do segundo amplificador operacional.
Fonte: IFSP, 2024.
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