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ATIVIDADE 2 - EELE - CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA - 54_2025

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ATIVIDADE 2 - EELE - CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA - 54_2025

ATIVIDADE 2 - EELE - CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA - 54_2025

 

Questão 1
A força eletromotriz (fem) e a Lei de Lenz estão intimamente relacionadas na física dos circuitos elétricos. A fem é a medida quantitativa da energia fornecida por unidade de carga devido à variação do fluxo magnético, conforme a Lei de Faraday. A Lei de Lenz fornece a direção dessa fem, assegurando que o sistema obedeça ao princípio de conservação de energia, com a corrente induzida sempre gerando um campo magnético que se opõe à causa da sua própria indução. Essa relação é fundamental para entender e projetar dispositivos como transformadores, motores e geradores.
Elaborado pelo professor, 2024.
Considerando o exposto anteriormente e os seus conhecimentos sobre o tema, assinale a alternativa que apresenta o resultado da aplicação de uma força eletromotriz em um circuito elétrico.
Alternativas
Alternativa 1:

Redução da tensão.

Alternativa 2:

Redução da corrente.

Alternativa 3:

Aumento da resistência.

Alternativa 4:

Redução da resistência.

Alternativa 5:

Geração de uma corrente elétrica.

Questão 2

Quando a corrente no enrolamento é aumentada além da região linear da curva de magnetização de um material ferromagnético, o fluxo magnético não acompanha proporcionalmente esse aumento. Ele tende a saturar, ou seja, cresce muito pouco, mesmo com grandes aumentos de corrente, caracterizando o comportamento não linear do circuito magnético em regime de saturação. Esse fenômeno é essencial para o projeto de dispositivos magnéticos eficientes e seguros.

Elaborado pelo professor.

Com base no contexto apresentado, considere que um circuito magnético apresenta uma curva B×H não linear devido à saturação do núcleo. Se aumentarmos a corrente no enrolamento além da região linear da curva, qual o comportamento esperado do fluxo magnético Φ em função da corrente?

Alternativas
Alternativa 1:

Oscila em torno de um valor médio.

Alternativa 2:

Cresce linearmente com a corrente.

Alternativa 3:

Diminui com o aumento da corrente.

Alternativa 4:

Cresce, mas com inclinação decrescente.

Alternativa 5:

Torna-se constante independentemente da corrente.

Questão 3
No magnetismo, a Lei de Ampère, que é análoga à Lei de Ohm nos circuitos elétricos, afirma que a soma das quedas de campo magnético ao longo de um percurso fechado é igual à força magnetomotriz. Se desprezarmos a relutância do núcleo (porque o ferro conduz bem o fluxo magnético), toda a fmm se concentra no entreferro. Assim, aplicamos a Lei de Ampère apenas no entreferro. Esses conceitos são amplamente utilizados no projeto de dispositivos eletromagnéticos.

Elaborado pelo professor.

Considere que um circuito magnético possui um núcleo de ferro de alta permeabilidade com um entreferro de comprimento “g”. Uma bobina de N espiras conduz uma corrente “I”. Desprezando a relutância do núcleo, assinale a alternativa que apresenta a expressão correta para a intensidade do campo magnético Hg no entreferro:
Alternativas
Alternativa 1:

.

Alternativa 2:

.

Alternativa 3:

.

Alternativa 4:

.

Alternativa 5:

.

Questão 4
Os parâmetros adotados em implementações de circuitos magnéticos são essenciais para calcular e otimizar o desempenho de sistemas eletromagnéticos. Esses parâmetros ajudam a determinar a eficiência e a eficácia do circuito magnético, garantindo que ele funcione conforme o esperado. Ao otimizar esses parâmetros, engenheiros podem projetar circuitos magnéticos que são altamente eficientes e eficazes para aplicações em transformadores, motores elétricos, geradores e outros dispositivos eletromagnéticos.
Elaborado pelo professor, 2024.
Considerando o exposto anteriormente e os seus conhecimentos adquiridos ao longo da disciplina, assinale a alternativa com o parâmetro inversamente proporcional à facilidade com que o material permite o fluxo magnético.
Alternativas
Alternativa 1:

Indutância.

Alternativa 2:

Relutância.

Alternativa 3:

Capacitância.

Alternativa 4:

Permeabilidade.

Alternativa 5:

Susceptibilidade magnética.

Questão 5
A curva de histerese magnética é um gráfico fundamental que descreve o comportamento de materiais ferromagnéticos quando submetidos a ciclos de magnetização. Ela expressa a relação entre o campo magnético aplicado e a indução magnética resultante, revelando importantes propriedades físicas desses materiais.

Elaborado pelo professor.

A respeito da curva de histerese de um material ferromagnético, assinale a alternativa correta:
Alternativas
Alternativa 1:

O ciclo de histerese é reversível e não implica em perdas.

Alternativa 2:

A curva de histerese ocorre apenas em materiais paramagnéticos.

Alternativa 3:

A coercividade é a densidade de fluxo magnético necessária para neutralizar H.

Alternativa 4:

O ponto de remanência indica o campo magnético necessário para atingir a saturação.

Alternativa 5:

A área da curva de histerese representa a energia dissipada por ciclo de magnetização.

Questão 6
Em um circuito magnético, o caminho do fluxo magnético é cuidadosamente projetado para  minimizar a relutância magnética, que é a resistência encontrada pelo fluxo magnético ao percorrer o circuito. A relutância magnética é análoga à resistência elétrica em um circuito elétrico, e seu valor depende das propriedades do material e da geometria do caminho.
Elaborado pelo professor, 2024.
Considerando o exposto anteriormente e os seus conhecimentos adquiridos ao longo da disciplina, assinale a alternativa que apresenta a principal função do caminho do fluxo magnético em um circuito magnético.
Alternativas
Alternativa 1:

Minimizar o campo magnético.

Alternativa 2:

Interromper o fluxo magnético.

Alternativa 3:

Magnetizar o material condutor.

Alternativa 4:

Maximizar a resistência magnética.

Alternativa 5:

Direcionar e concentrar o fluxo magnético.

Questão 7
Essa questão está relacionada ao estudo de circuitos magnéticos, fundamentais na análise e projeto de dispositivos como transformadores, motores elétricos, reatores e outros componentes eletromagnéticos. Ela envolve os conceitos de fluxo magnético, relutância e força magnetomotriz, aplicados a um circuito magnético com segmentos em série, incluindo um núcleo de ferro e um entreferro. A questão aplica a analogia entre circuitos elétricos e magnéticos. O fluxo magnético que percorre o circuito magnético depende da soma das relutâncias dos trechos em série e da força magnetomotriz aplicada. Essa análise é fundamental para o projeto e simulação de sistemas eletromagnéticos, em que o controle do fluxo magnético impacta diretamente a eficiência do dispositivo.

Elaborado pelo professor.

Com base em todo o contexto apresentado anteriormente, considere um circuito magnético composto por dois segmentos em série: um de ferro com relutância ​ e um entreferro com relutância ​ A força magnetomotriz total é 

Assinale a alternativa correta que apresenta o fluxo magnético total que percorre o circuito:

Alternativas
Alternativa 1:

.

Alternativa 2:

.

Alternativa 3:

.

Alternativa 4:

.

Alternativa 5:

.

Questão 8
Considere um circuito magnético simétrico em forma de E, com duas colunas laterais e uma coluna central. Uma bobina de N espiras é enrolada na coluna central e conduz uma corrente I. Cada coluna lateral possui um entreferro de comprimento g, enquanto a coluna central não possui entreferro. A seção transversal é constante e igual em todas as colunas.

Elaborado pelo professor.

Desprezando a relutância do material ferromagnético e considerando que o fluxo se divide igualmente entre as colunas laterais, assinale a alternativa com a expressão correta para a relutância total do circuito magnético:
Alternativas
Alternativa 1:

.

Alternativa 2:

.

Alternativa 3:

.

Alternativa 4:

.

Alternativa 5:

.

Questão 9

As máquinas elétricas são elementos que apresentam alto custo de aquisição. Isso é devido a sua complexidade construtiva associada a alto custo dos materiais. O dimensionamento adequado é essencial tanto para a economia na construção quanto para uma operação adequada quando conectado a um sistema elétrico.

BIM, E. Máquinas Elétricas e Acionamentos. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012. (adaptado)

Referente aos princípios construtivos de transformadores pode-se afirmar que:

I. Os transformadores monofásicos com utilização de núcleo envolvente reflete em um menor custo construtivo.

II. As impedâncias são redizidas nas máquinas elétricas, uma das vantagens de ter um sistema operando em 50Hz, em comparação a operação em 60 Hz.
​III. As principais fontes de perdas em um transformador são as perdas por correntes parasitas, por correntes de fuga, percas no cobre e perdas por histerese.

É correto o que se afirma em:

Alternativas
Alternativa 1:

I, apenas.

Alternativa 2:

II, apenas.

Alternativa 3:

I e III, apenas.

Alternativa 4:

II e III, apenas.

Alternativa 5:

I, II e III.

Questão 10
Sabe-se que um transformador é capaz de converter uma determinada amplitude de tensão em outra, seja para elevar, rebaixar ou igualar os níveis de tensão em sua saída. Com isso sabemos que o principio de funcionamento é semelhante as diversas categorias (tipos) de transformadores que possuímos devido a sua relação de converter a tensão aplicada em seu primário para outra tensão em seu secundário.
Elaborado pelo professor, 2024.
Com relação aos tipos de transformadores, analise as opções a seguir:

I. Autotransformador.
II. Transformador de Corrente.
III. Transformador de Potência.
IV. Transformador de Alta Frequência.
V. Transformador Elevador e Abaixador.

Assinale a alternativa correta que corresponda às categorias de transformadores utilizados.

Alternativas
Alternativa 1:
I, II e III, apenas.
Alternativa 2:

I, II e IV, apenas.

Alternativa 3:

II, III e V, apenas.

Alternativa 4:
I, II, III, e V, apenas.
Alternativa 5:
I, II, III, IV e V.
Nossa equipe é composta por profissionais especializados em diversas áreas, o que nos permite oferecer uma assessoria completa na elaboração de uma ampla variedade de atividades. Estamos empenhados em garantir a autenticidade e originalidade de todos os trabalhos que realizamos.

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