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Semana 1 1 – Paulo - Os sensores capacitivos possuem as seguintes características. Marque a alternativa CORRETA: Marque com (V) de Verdadeiro e (F) de Falso as alternativas a seguir: ( ) Funcionam em quaisquer condições de ambiente. ( ) Possuem baixa durabilidade. ( ) Não necessitam manutenção. ( ) Velocidade de comutação elevada R: V, F, V, V 2 – Paulo – É um dispositivo eletrônico mais comumente utilizado como um mecanismo sensorial para diversas funções de uma determinada máquina mecânica quando inicia seu funcionamento. A respeito dos sensores de posição, o que ocorre quando um metal se aproxima do campo eletromagnético? R: Absorve a energia do campo, diminuindo a energia do sinal 3 - Os sensores capacitivos foram projetados para operar gerando um campo eletrostático e detectando mudanças nesse campo, que acontece quando um alvose aproxima da face ativa. Esse tipo de sensor pode ser utilizado para algumas aplicações. Assinale a alternativa que representa uma das aplicações principaisdo sensor capacitivo: R: Controle de presença 4 – Antonio – Sabe-se que existem vários sensores atualmente no mercado. Suponha que em um congresso o palestrante está discursando a respeito de sensores óticos, e ao final da palestra, uma pessoa da plateia faz a seguinte pergunta: Quais os componentes de um sensor ótico? A resposta correta dada pelo palestrante seria: R: Emissor e receptor 5 – Antônio – A distância nominal de acionamento Sn é um dado do sensor de aproximação apresentado na tabela do fabricante. A distância real de acionamento Sn pode afastar-se até uma certa porcentagem da distância nominal. Embasando-se na afirmação acima, assinale a alternativa correta a respeito da distância máxima permitida: R: 10% 6 – Beló – O sensor óptico de detecção por reflexão difusa possui o emissor e o receptor montados no mesmo dispositivo. Tendo em mente as aplicações de um sensor dereflexão difusa, marque a opção abaixo que represente uma das aplicações deste sensor. R: Identificar objetos 7 – Jalmir – Sensores são componentes eletrônicos de sinalização e comando que executam a detecção de qualquer material quando há contato mecânico entre eles. Dentre as características de um sensor ótico apresentadas abaixo, assinale a alternativa verdadeira: R: Detecta a presença de qualquer objeto que seja capaz de interromper ou refletir o sinal luminoso em nível suficiente para causar mudança de estado, sem que para isso ocorra contato físico entre o sensor e o material Semana 2 8 – Paulo – Este equipamento fornece normalmente dois pulsos quadrados defasados em 90º, que são chamados geralmente de canal A e canal B. A leitura de somente um canal fornece apenas a velocidade, enquanto a leitura dos dois canais fornece o sentido do movimento. Tal equipamento é de chamado de: R: Encoder incremental 9 – Paulo – Nessa nova tecnologia, o disco possui, assim como nos encoders incrementais, três informações: canal A, canal B e o zero canal Z. A afirmação acima trata sobre qualequipamento? R: Encoder absoluto virtual 10 – Alison – VDTs e RVDTs podem ser usados para medir a posição e deslocamento através de:Assinale V (Verdadeiro) ou F (Falso): ( ) Pressão. ( ) Choque. ( ) Capacitância. ( ) Indutância. ( ) Nível de líquido. Marque a alternativa correta: R: V, V, F, F, V 11 – Alison –Independentemente do tipo de encoder a ser utilizado, este tem que enviar os pulsos ou os valores de contagem através de um circuito eletrônico de saida do sinal, para que a posterior interpretaçãodos dados seja feita por uma placa de um PLC, CNC, robô, ou até mesmo circuitos dedicados com microcontroladores. A tendência é a utilização de encoder, com saída para rede fieldbus. Das alternativas abaixo, qual não se encaixa no padrão fieldbus? R: WLAN 12 - André – Podemos definir este equipamento como sendo um transdutor que executa a transformação (decodificação) de um movimento mecânico em um sinal eletrônico. Seufuncionamento está baseado na interrupção ou não de um sinal óptico, normalmente um feixe luminoso, conseguido comumente através de um emissor e um sensorseparados por um nônio e um disco de vidro, plástico ou metais estriados que alternadamente permitem ou não a passagem de luz do emissor para o receptor. A afirmação acima trata sobre qual equipamento? R: Encoder 13 – André – Quando o disco sofre um deslocamento angular interrompe a passagem de luz, gerando um pulso. Este pulso representa um certo ângulo minimo, que define aresolução do sistema. Esses pulsos gerados podem ser usados para determinar algumas variáveis. Assinale a alternativa que não corresponde a uma dessasvariáveis: R: Capacitância 14 – Beló – É um tipo de transdutor cujo sinal de saída é proporcional à posição de um núcleo magnético móvel. Das alternativasabaixo, qual representa o equipamento descrito na afirmação? R: LVDT 15 – Beló – O encoder é um equipamento de grande utilização em automação industrial, sendo utilizado em várias aplicações. Deacordo com o que foi tratado nestecapitulo, qual das alternativas abaixo não corresponde a uma aplicação de um encoder? R: Para variar a resistência Semana 3 16 – Paulo – É um dispositivo, elétrico ou eletrônico, que converte uma forma de energia em outra forma de energia, para efeitos de medição e transferência de informação. A maioria dostransdutores é sensor ou atuador. Os transdutores podem ou não ter como componente um elemento sensor. Verifique o erro percentual em relação ao valor nominal de um transdutorque tem uma escala (resistência elétrica) 1kΩ a 5kΩ. Obtendo um valor nominal = 3kΩ O valor do transdutor = 2,1 kΩ R: 30% 17 – Paulo – É o maior valor de um mensurando e não causa variação perceptível na indicação correspondente. Assim como na resolução, o seu valor pode depender, por exemplo, de ruído ouatrito. A qual característica a afirmação anterior se refere? R: Limiar 18 – Alison – Existem várias características estáticas. Uma delas é a diferença entre o valor medido e um valor de referência. A qual característica a afirmação anterior se refere? R: Erro 19 – Alison – É um tipo de parâmetro que expressa o quanto a sua curva característica se desvia da curva de calibração. Essa afirmação descreve a: R: Linearidade 20 – André –Quando uma grandeza varia, os sensores não mudam o estado de sua saída de modo imediato. Essa afirmação se refere a: R: Tempo de resposta 21 – Julio –Corresponde a um conjunto de operações efetuadas em um sistema de medição, de modo que ele forneça indicações prescritas correspondentes a determinados valores de umagrandeza a ser medida. A qual característica a afirmação anterior se refere? R: Ajuste 22 – Lucélio – Analisando a figura, verifique as assertivas: I) O máximo sobrenível é definido como a máxima diferença entre a saída e a entrada durante o período transitório. II) O tempo de subida é um indicativo do quão rápido reage o sistema à aplicação de um salto em sua entrada. III) A estabilização independe do tempo necessário para que a resposta entre e continue dentro de uma faixa percentual. R: I e II são verdadeiras Semana 4 23 – Paulo – Em determinadas aplicações, há necessidade de uma rápida desaceleração do motor e da carga. Ao ser desligado, o motor da linha de alimentação utiliza umdispositivo de inversão de rotação com o motor ainda rodando. A parada ou desligamento do motor da rede efetua-sepor meio de um dispositivo. Assinale aalternativa que representa este dispositivo: R: Relé 24 – Paulo – A densidade de campo magnético, densidade de fluxo magnético ou simplesmente campo magnético, cuja unidade Tesla (T), é uma grandeza vetorial representadapela letra B e é determinada pela relação entre o fluxo magnético e a área de uma dada superfícieperpendicular à direção do fluxo magnético. Considerando aafirmação, qual a densidade de fluxo em teslas quando existe um fluxo de 300μWb por meio de uma área de 0,0003 m²? R: 1 25 – André – Um material na proximidade de um imã pode alterar a distribuição das linhas de campo magnético. Se diferentes materiaiscom as mesmas dimensões físicas sãousados, a intensidade com que as linhas são concentradas varia. A afirmação anterior refere-se à: R: Permeabilidade magnética 26 – A ligação dos motores a uma rede elétrica pública deve observar as prescrições para este fim, estabelecidas por norma. Normalmente, procura-se arrancar um motor aplena tensão a fim de se aproveitar ao máximo o binário de partida. Quando o arranque a plena tensão de um motor elétrico provoca uma queda de tensão superior àmáxima admissível, deve-se recorrer a um artifício de partida com tensão reduzida, tendo, porém, o cuidado de verificar se o torque é suficiente para acionar a carga. A respeito do limite de corrente de partida, assinale a alternativa correta: R: Fornecer corrente a tensão normal, fazendo-se com que o motor, temporariamente, seja conectado à rede, com o enrolamento para uma tensão superior, empregando-se o sistema de partida em estrela-triângulo. 27 – Antonio – Suponha que uma espira quadrada de lado igual a 4 cm seja colocada em umcampo magnético uniforme cuja intensidade vale 4 T. Determine o fluxomagnético nessa espira quando ela for colocada perpendicularmente às linhas decampo magnético. R: 0,0064 Wb 28 – Antonio – Para analisar mais detalhadamente o fenômeno da indução magnética, Faradaylançou mão de um conceito que ele mesmo havia criado: o de linhas de força,que hoje conhecemos por linhas de campo. Embora o número de linhas decampo seja obviamente infinito, ele convencionou que, para representar umcampo magnético, a densidade das linhas seria proporcional à intensidade do campo. Se um fluxo magnético Q tem 6.000 linhas, calcule o número de microwebers. Transforme o número de linhas em micro webers. Assinale a alternativacorreta: R: 60 microwb 29 – Jalmir – Os motores de C.A., exceto os universais, são máquinas de velocidade constante. Há, entretanto, possibilidade de serem religadas as bobinas do estator de um motor de indução, de maneira a duplicar o número de polos e, desta forma, reduzir a velocidade pelametade, onde os estatores podem ser construídos com dois enrolamentos independentes, calculados para o número de polos quese deseja, conseguindo-se, por meio de polos reversíveis (variação de polos) e com reduzido número de conexões, variar avelocidade síncrona do motor. A afirmação anterior se refere a qual aplicação do motor elétrico? R: Regulação Semana 7 30 – Paulo – Um dos problemas dos motores de indução monofásicos é não possuírem um campo girante. Apesar disso, como vimos, o campo magnético pulsa (processo de indução) e isso impede o arranque. Para solucionar esse problema, utilizam-se enrolamentos auxiliares que são posicionados de forma a criar uma segunda fase fictícia. Qual o componente eletrônico necessário para dar partida em um motor monofásico? R: Capacitor 31 – Paulo – A maioria dos motores elétricos trabalha com interação entre campos eletromagnéticos. O princípio fundamental em que os motores eletromagnéticos são baseadosé que há uma força magnética, com relação aos motores elétricos. Marque a alternativa CORRETA: Marque com (V) de Verdadeiro e (F) de Falso as alternativas a seguir: ( ) O motor síncrono gira a uma velocidade que depende do número de polos e diretamente proporcional à frequência. ( ) A função da bobina auxiliar nos motores monofásicos é produzir um arranque. ( ) A função do capacitor nos motores trifásicos é a de produzir um torque maior na partida. ( ) Para inverter a rotação dos motores monofásicos, basta trocar o enrolamento auxiliar pela bobina de arraste. R: V, V, F, F 32 – André – Retificação de meiaondaé, no entanto, uma maneira muito simples para reduzir a energia para uma carga resistiva. Qual seria a tensão média contínua que passaem um circuito, com tensão de pico de 24 V? R: 7,6 V 33 – André –O nome junção PN é dado a estrutura fundamental dos componentes eletrônicos comumente denominados diodos. É constituída pela junção metalúrgica de doiscristais, geralmente Silício (Si) e Germânio (Ge), de natureza P e N, segundo sua composição a nível atômico. Estes dois tipos de cristais são adquiridos ao se dopar cristais de metal puro com impurezas, normalmente algum outro metal ou composto químico. Para que um diodo esteja polarizado diretamente, deveseconectar opolo positivo da bateria ao ânodo (zona P) do diodo e o polo negativo ao cátodo (zona N). Nestas condições, pode-se notar que um diodo conduzirá: R: Apenas de Ânodo para Cátodo 34 – Antônio –Os motores elétricos trifásicos de corrente alternada são os mais empregados porque na maioria dos casos a distribuição de energia elétrica é feita em correntealternada. Basicamente, seu funcionamento se fundamenta no campo magnético girante, que surge quando um sistema de corrente alternada trifásico é aplicado em polos defasados, gerando assim um Campo Magnético Girante. Um motor elétrico trifásico possui as seguintes características: Tensão: 220VCA – 60Hz. Polos Magnéticos: 4 Polos. Qual é a velocidade síncrona desse motor? R: 1800 rpm 35 – Antônio –Um retificador é um dispositivo elétrico que converte corrente alternada (AC), em contínua, que flui em apenas uma direção. O processo é conhecido comoretificação. O componente eletrônico semicondutor utilizado para retificação é o diodo que tem a característica de conduzir corrente somente em um sentido. Com relação ao processo de retificação, analise as assertivas marcando (V) para verdadeira e (F) para falsas: () O tipo mais simples do circuito retificador é o retificador de meiaonda. () Para a maioria das aplicações de energia, a retificação de meiaonda é suficiente, pois só fornece a metade da carga de cada ciclo completo () Para amenizar as ondulações de saída, utiliza-se um indutor ( ) A frequência de um retificador de meiaondamuda quando atravessa uma resistência. R: V, F, F, F 36 – Beló –Os inversores são conversores eletrônicos utilizados para o acionamento de motores de indução em aplicações de velocidade variável, como a tração elétrica.Considere as seguintes afirmativas a respeito dos inversores: ( ) Os dispositivos mais utilizados em inversores comerciais são os MOSFETS. ( ) Um inversor, é um dispositivo eletrônico ou circuito que muda de corrente contínua (DC) para corrente alternada (AC). ( ) Os inversores fonte de tensão (VSI) apresentam uma corrente alternada em sua saída, independentemente da carga conectada. ( ) A modulação por largura de pulso (PWM) é o método mais comum para controlar a tensão de saída AC do inversor. R: F, V, F, V 37 – Lucélio – Um motor típico do tipo de indução possui um rotor em curto-circuito com defasamento indutivo de campo e possui uma estrutura simples. Sabe-se que motores deindução são máquinas constituídas de dois enrolamentos (Rotor e Estator). Esses motores são capazes de desenvolver torques em: R: Qualquer velocidade, porém abaixo da velocidade síncrona Semana 8 38 – Paulo –Motoredutores são sistemas completos de força motriz que consistem em um motor elétrico e uma engrenagem de redução integrados em um único pacote de fácilmontagem e configuração". (Disponível em:. Acesso em: 09 ago. 2016.)Considerando a potência nominal desse motor de 2,5 kW, o conjugado é cerca de: R: 72,4 Nm 39 – Paulo – No Brasil e no mundo, torna-secada vez maior a preocupação com o aumento crescente do consumo de energia elétrica [...]. Este fator deve-sea processoshumanos tais como crescimento populacional global, globalização e desenvolvimento acelerado de tecnologias baseadas na utilização deste tipo de energia. Noentanto, parte desta energia elétrica consumida é desperdiçada devido à falta de eficiência em sua utilização. No Brasil estima-se,segundo a “Empresa de PesquisaEnergética” [EPE2007],que 44% da energia elétrica consumida pelo país, ocorrem no setor industrial e destes, 60% consumida por motores elétricos. (Disponível em: <http://sistemas.institutoslactec.org.br/mestrado/dissertacoes/arquivos/NelsonJunior.pdf>. Acesso em: 09 ago. 2016.) Um motor trifásico tipo rotor gaiola, tem potênciaútil de 2kW, entretanto, ele absorve da rede cerca de 2,5kW. Qual é a perda energética em (W)? R: 0,5kW 40 – Jalmir – A maneira de transmissão de potência se dá por meio do atrito que pode ser simples, quando existe somente uma polia motora. Quando a rotação do motor estiver baixa, na medida em que a razão de transmissão diminui, a velocidade e o torque do eixo dapolia movida irão, respectivamente: R: Diminuir, aumentar 41 – Jalmir –O tiristor de uso mais difundido é o SCR (Retificador Controlado de Silício), usualmente chamado simplesmente de tiristor. Outroscomponentes, no entanto, possuem basicamente a mesma estrutura: LASCR (SCR ativado por luz), TRIAC (tiristortríodo bidirecional), DIAC (tiristor diodo bidirecional), GTO (tiristor comutável pela porta), MCT (tiristor controlado por MOS). (Disponível em:. Acesso em: 09 ago. 2016.) Sobre o funcionamento dos tiristores base da eletrônica de potência nos retificadores, é correto afirmar: R: O tiristor é um dispositivo semicondutor de quatro camadas, de estrutura PNPN, com três junções PN. Ele possui três terminais denominados de: ânodo, cátodo e gatilho. 42 – Júlio – As principais perdas que ocorrem em circuitos elétricos são de três tipos: a) Perdas por Efeito Joule. São provocadas pela passagem de corrente elétrica por meio de condutores,ocasionando seu aquecimento. Aparecem em todos os componentes do circuito: transformadores, condutores, motores, lâmpadas etc. Estas perdas são, sem dúvida, as maissignificativas, variando com o quadrado da corrente elétrica. b) Perdas por Histerese. São provocadas pela imantação remanescente do ferro, manifestando-seem todos os circuitos magnéticos submetidos a campos alternados: transformadores, motores, reatores etc. c) Perdas por Correntes de Foucault. São originadas pelas correntes parasitas induzidas. Tornam-semais significativas nos circuitos magnéticos de maior porte e nos condutores de maior seção. (Disponível em: <http://www.sisbin.ufop.br/novoportal/wpcontent/ uploads/2015/03/Manual_Eficiencia_Energetica_na_Industria1. pdf>. Acesso em: 09 ago. 2016). Sabemos que um bom rendimento do motor depende de vários fatores, um motor com rendimento de 85%, fornece uma potência de 4kW. A potência que esse motor absorve da redeelétrica e a totalidade das perdas energéticas são, respectivamente: R: 4,7 kW e 0,7 kW 43 – Júlio – Nos modernos controladores de velocidade, todas as funções são controladas por um microprocessador, onde as funções são controladas por meio de algoritmos de controle eficientes. Com relação às assertivas a seguir, marque verdadeiro (V) ou falso (F): ( ) Uma das aplicações dos variadores eletrônicos é o controle de rotação e torque de motores de corrente alternada e contínua. ( ) O PRT fornece um CC com diferença de potencial (DDP) variável a partir de uma DDP alternada. ( ) Uma vantagem do chopper é a função regenerativa do motor. Em seu processo de frenagem, a energia cinética (movimento) é convertida em energia elétrica. ( ) A finalidade do inversor de frequência é apenas regular a velocidade do motor. R: V, V, V, F 44 – Lucélio – O tacogerador nada mais é do que um gerador DC de ímã permanente acoplado mecanicamente no eixo em que se deseja medir a velocidade. Embora seja mais utilizado para medir a velocidade angular em máquinas rotativas, existe outra função em circuitos de malhas fechadas: R: Abastecer um valor de tensão proporcional à velocidade de giro do motor, que é realimentado para um circuito de controle. Isso garanteuma precisão do ajuste de velocidade. Semana 9 45 – Paulo – Os Sistemas Elétricos de Distribuição (SED) têm como função transportar, com confiabilidade adequada, a energia do sistema de transmissão até os consumidores individuais de energia elétrica. Por confiabilidade adequada, entende-se a habilidade do sistema de distribuição desempenhar sua função sob condições definidas, por um período de tempo definido, sendo consideradas as probabilidades de falha de seus componentes. (Disponível em:. Acesso em: 09 ago. 2016.) Utilizando o método da capacidade de condução de corrente, verificar o valor em Ampères (A) consumido pelo equipamento monofásico, sabendo que a potência do equipamento é 15 kW, Fp= 92% e =85%, tensão de linha de 220V. R: 87 A 46 – Paulo – A capacidade de condução de corrente de um projeto de sistema elétrico industrial é de 76 A. Consumido pelo equipamento trifásico, sabendo que o rendimento =80%, tensão de linha de 380V e o fator de potência cerca de 75%, qual a potência nominal desse equipamento? R: 30kW 47 – Alison – Os maten'ais condutores mais utilizados na fabricação de fios e cabos são: aluminio e cobre. O primeiro tem seu uso em aplicações mais específicas. O mais utilizado é o cobre por ter a melhor relação custo-benefício. Os fios e cabos têm sua principal função como condutores de eletricidade, protegidos em eletrodutos, destinados à distribuição de luz, força motriz, aquecimento, sinalização e campainha. Em instalações fixas, embutidas ou aparentes. (Disponível em: <http://www.mundodaeletnca.com.br/12-dicas-sobre-hose-cabos-nas-instalacoes-eletricas/>. Acesso em: 09 ago. 2016.) Verifique as assertivas: I) Executar as emendas e derivações dos condutores de modo que assegurem resistência mecânica adequada e contato elétrico perfeito e permanente. II) Executar a passagem dos cabos somente após estarem concluídos: revestimentos de paredes, tetos e pisos. R: As assertivas I e II estão corretas 48 – Beló – Em circuitos de corrente alternada (CA) puramente resistivos, as ondas de tensão e de corrente elétrica estão em fase, ou seja, mudando a sua polaridade no mesmo instante em cada ciclo. Quando cargas reativas estão presentes, tais como capacitores ou condensadores e indutores, o armazenamento de energia nessas cargas resulta em uma diferença de fase entre as ondas de tensão e corrente. Uma vez que essa energia armazenada retorna para a fonte e não produz trabalho útil, um circuito com baixo fator de potência terá correntes elétricas maiores para realizar o mesmo trabalho do que um circuito com alto fator de potência. (Disponível em: <http:[[www2.aneel.gov.bribibliotecaldownIoadsllivrosZREN 414 2010 atual REN 499 2012.pdf>. Acesso em: 09 ago. 2016.) A capacidade de condução de corrente de um projeto de sistema elétrico industrial é de 95A, consumido pelo equipamento trifásico. Sabendo que a potência do equipamento é 35 kW, rendimento =85% e a tensão de linha de 38oV, verifique o fator de potência desse equipamento: R: 65% 49 – Beló – Na indústria geralmente são utilizadas as seguintes lâmpadas: fluorescentes e incandescentes, à vapor de sódio, à vapor de mercúrio, sendo utilizadas nas áreas de processo da indústria e em alguns locais externos. Em um circuito de iluminação onde passa uma corrente nominal de 30 A, considerando o fator de agrupamento FCA = 0,70, dispostos em um ambiente com temperatura de 30ºC, verifique a corrente corrigida para inserir no projeto: R: 43 A 50 – Marcio – O critério de capacidade de corrente tem como objetivo garantir as condições de operação dos condutores e as suas violações, afim de evitar os efeitos técnicos da circulação de corrente. Sabendo que o fator de correção de temperatura é 0,94 que cinco cabos estão dispostos ao livre, e a corrente nominal do equipamento 80 A, qual é a corrente depois de realizada as correções de fatores. R: 143 A 51 – Marcio – O planejamento adequado de um Sistema Elétrico Industrial (SEI) tem como principal objetivo manter o fornecimento de energia elétrica, com menor custo e, ao mesmo tempo, minimizar os impactos decorrentes das falhas de seus equipamentos no processo produtivo. Para o planejamento de um projeto industrial, determine a seção do condutor unipolar com isolação de PVC, utilizando o método da capacidade de condução de corrente monofásica, sendo que a potência do equipamento é 20kW, Fp= 94% e =90%, tensão de linha de 220V. Dica: A corrente elétrica é proporcional apotencia elétrica e inversamente proporcional ao fator de potencia, rendimento e tensão de fase. R: 35 mm2 52 – Mayki – Para estabelecer o equilíbrio durante o funcionamento de um equipamento elétrico é necessário o aterramento, que irá atuar como referencial, como ponto de escoamento de elevadas correntes, seja de curto ou causas atmosféricas e para um funcionamento correto dos circuitos elétricos ou eletrônicos, de acordo com a NBR 5410, que estabelece os sistemas de aterramento que podem ser feitos na indústria em uma rede trifásica. Assim, TT tem por significado: Dica: quando se diz massa quer dizer o equipamento. R: Esquema em que o condutor neutro é aterrado em um eletrodo distinto do eletrodo destinado ao condutor de proteção elétrica. Desta forma, as massas do sistema elétrico estão aterradas em um eletrodo de aterramento eletricamente distinto do eletrodo de aterramento da alimentação.