Conversão Eletromecânica de Energia (EEA09) Avaliação I - Individual

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GABARITO | Avaliação I - Individual (Cod.:990251)
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Prova 87059152
Qtd. de Questões 10
Acertos/Erros 9/1
Nota 9,00
O esboço de um circuito magnético simples é uma representação visual e conceitual de um 
dispositivo eletromagnético. Na figura apresentada, podemos observar um exemplo, no qual é 
possível ver uma bobina alimentada por uma corrente. A corrente elétrica que percorre a bobina cria 
um campo magnético ao seu redor. Esse campo magnético, por sua vez, é transferido para o núcleo 
ferromagnético do circuito. Através dessa configuração fica mais claro o entendimento da Lei de 
Ampère aplicada a circuitos magnéticos.
Com base nos circuitos magnéticos e materiais ferromagnéticos, classifique V para as sentenças 
verdadeiras e F para as falsas:
( ) A lei de Ampère, quando aplicada a núcleos ferromagnéticos, estabelece que o caminho de 
integração é dado pelo comprimento do caminho médio no núcleo, representado por ln.
( ) A corrente líquida i, que passa dentro do caminho de integração, é Ni, indicando que a bobina 
cruza o caminho de integração N vezes quando está conduzindo a corrente i.
( ) A permeabilidade relativa μr é a razão entre a permeabilidade magnética do material do núcleo e 
a permeabilidade do vácuo μ0.
( ) A área da seção reta do núcleo, A, é sempre calculada como A = l x l, independentemente da 
geometria do núcleo.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - V - V.
B V - V - V - F.
C V - F - V - F.
D V - F - F - V.
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A+ Alterar modo de visualização
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Os núcleos magnéticos podem ser projetados para as mais diversas aplicações. A figura seguir mostra 
um núcleo magnético com três pernas, que possui um enrolamento de 400 espiras na perna central. 
Este núcleo não possui entreferro.
Com base nas informações apresentadas, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as 
falsas:
( ) Um fluxo total de 1,35 mWb no núcleo central pode ser conseguido com uma densidade de fluxo 
de 0,54 T.
( ) A densidade de fluxo nas outras duas pernas, considerando as perdas, é de 0,26T.
( ) Um fluxo por perna de 1,3 mWb corresponde a uma densidade de fluxo de 1,04 T.
( ) Supondo uma intensidade de campo magnético de 54 Ae/m para gerar uma densidade de fluxo de 
0,26 T e 78 Ae/m para 0,54 T, a força magneto motriz total é de 48,7 Ae.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - V - F.
B V - V - F - V.
C V - V - F - F.
D F - V - F - V.
A relutância de um circuito magnético é o equivalente à resistência elétrica em um circuito elétrico e a 
permeância representa o inverso da relutância. Dado um circuito magnético que possui as 
permeâncias de 6,5E-7 Wb/Ae; 7,2E-7 Wb/Ae; 4,8E-7 Wb/Ae e 68E-8 Wb/Ae.
Assinale a alternativa CORRETA que apresenta o valor da associação série das permeâncias 
apresentadas:
A 25,3 E-7 Wb/Ae
B 86,5E-8 Wb/Ae
C 1,54E-7 Wb/Ae
2
3
D 18,5 E-7 Wb/Ae
O laço de histerese apresenta o comportamento do material magnético quando submetido à variação 
de campo magnético. É representado nos quatro quadrantes do plano cartesiano, sendo que cada 
quadrante contém informações sobre certas características do material. A figura a seguir apresenta o 
laço de histerese de determinado material:
Sobre o exposto, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I- As perdas por histerese são uma parcela das perdas no ferro e podem ser calculadas por equações 
matemáticas ou pela área sob a curva do laço de histerese. Esse laço mostra o mecanismo de geração 
de parte das perdas no ferro pela oscilação do campo magnético aplicado.
PORQUE
II- Esse processo de magnetização e desmagnetização ocorre na mesma frequência do campo 
magnético imposto na amostra, sendo assim, para um campo magnético de 60 Hz, o laço de histerese 
oscila entre o primeiro quadrante e o terceiro quadrante 60 vezes por segundo.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I.
B A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
C As asserções I e II são proposições falsas.
D As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
O comportamento dos circuitos magnéticos apresenta semelhança com os circuitos elétricos, na 
medida em que existe certa correlação entre as grandezas de um e outro. Acerca do comportamento 
das grandezas eletromagnéticas, analise as sentenças a seguir:
I- O fluxo magnético está diretamente relacionado com a quantidade de espiras e a corrente elétrica 
que passa pelo condutor.
II- Em todos os projetos de dispositivos eletromagnéticos, o fluxo de dispersão é uma grandeza 
irrelevante, portanto pode ser desconsiderado.
III- Nos dispositivos reais, a permeabilidade dos materiais magnéticos é elevado em comparação com 
a permeabilidade do ar.
IV- Existe uma relação inversa entre o comprimento do entreferro e o fluxo magnético.
Assinale a alternativa CORRETA:
4
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A As sentenças III e IV estão corretas.
B As sentenças I e II estão corretas.
C As sentenças II e IV estão corretas.
D As sentenças I e III estão corretas.
Os motores de corrente contínua são compostos por duas partes fundamentais: o rotor e o estator. 
Nesse circuito, podemos analisar a relutância magnética associada ao rotor, ao estator e aos 
entreferros correspondentes. Considere que o circuito elétrico equivalente apresentado na figura é 
referente a um motor cc. A relutância de cada componente do motor é apresentada. Considere que a 
força magnetomotriz líquida aplicada no núcleo é igual a 250 A.e.
Com base no problema apresentado, analise as sentenças a seguir:
I- A analogia entre a Lei de Ohm para circuitos elétricos e a lei equivalente para circuitos magnéticos 
pode ser aplicada para encontrar o valor da relutância total do caminho de fluxo desse circuito 
magnético.
II- A relutância total do caminho de fluxo é dada pela soma das relutâncias individuais, portanto, é 
igual a 798.000.
III- O fluxo total no núcleo pode ser encontrado através da relação entre a força magnetomotriz 
líquida aplicada no núcleo e a relutância total. Dessa forma, o fluxo total no núcleo é igual a 0.000313 
Wb.
IV- A relutância total do caminho de fluxo pode ser calculada semelhante a um circuito elétrico, sendo 
assim, as relutâncias serão calculadas em paralelo.
Assinale a alternativa CORRETA: 
A As sentenças I, II e III estão corretas.
B As sentenças II e IV estão corretas.
C As sentenças I e IV estão corretas.
D Somente a sentença IV está correta.
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Materiais magnéticos possuem características próprias em termos de comportamento e propriedades 
magnéticas. Influem decisivamente na condução e no percurso das linhas de fluxo nos dispositivos 
eletromagnéticos. Com relação a um material ferromagnético que funciona como núcleo de um 
transformador, analise as sentenças a seguir:
I- O projeto de núcleos de transformador leva em consideração o espraiamento, uma vez que é um 
fator que fortalece o fluxo magnético.
II- São consideradas importantes para o cálculo de circuitos magnéticos as propriedades de 
condutividade e relutividade dos aços elétricos.
III- A permeância possui uma relação inversa com a relutância.
IV- A permeabilidade magnética é uma característica própria de cada liga de material ferromagnético.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e III estão corretas.
B As sentenças II e IV estão corretas.
C As sentenças III e IV estão corretas.
D As sentenças I e II estão corretas.
Circuitos eletromagnéticos se assemelham em termos das grandezas presentes nos circuitos. A figura 
a seguir apresenta um núcleo ferromagnético com suas características estruturais. Cabe salientar que a 
profundidade do núcleo é de 12 cm. A bobina apresentada tem 220 espiras e o material 
ferromagnético tem permeabilidade relativa de 2600.
Assinale a alternativa CORRETA que apresenta o fluxo produzido por uma corrente de 800 mA:
A 3,84 mWb.
B 4,20 mWb.
C 5,24 mWb.7
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D 7,54 mWb.
[Laboratório Virtual – Força magnética entre dois fios paralelos] Considere que as duas fontes de 
corrente estão reguladas para fornecer 2,5 amperes. A distância inicial entre o centro dos fios é de 
aproximadamente 450 milímetros (distância 1). Os dados serão coletados. Em seguida, essa distância 
será alterada para aproximadamente 350 milímetros (distância 2), como mostrado na figura. O 
comprimento dos fios permanecerá o mesmo da configuração inicial. Considere que não foi invertido 
a polaridade das fontes de corrente (configuração inicial). Ao selecionar a opção “computador”, é 
possível o módulo das forças presentes.
Sobre os dados obtidos no experimento, assinale a alternativa CORRETA:
A Para a configuração utilizando a distância 1, a força F12 será diferente da força F21.
B O módulo das forças será maior ao utilizarmos a distância 2, quando comparado com o módulo
das forças utilizando a distância 1.
C O módulo das forças não será alterado ao diminuir a distância entre os fios.
D O módulo das forças será maior ao utilizarmos a distância 1, quando comparado com o módulo
das forças utilizando a distância 2.
[Laboratório Virtual – Força magnética entre dois fios paralelos] Considere que as duas fontes de 
corrente estão reguladas para fornecer 3 amperes. A distância e o comprimento dos fios são os iniciais 
do experimento. Considere que não foi invertida a polaridade das fontes de corrente (configuração 
inicial). Ao selecionar a opção “computador”, é possível verificar o módulo das forças presentes. 
Sobre as forças F12 e F21 apresentadas no experimento, assinale a alternativa CORRETA:
A A força F12 é igual a 5,24E-7 e a F21 é igual a 5,24E-7. Se invertermos o sentido de uma das
correntes, os módulos das forças permanecem os mesmos.
B A força F12 é igual a 5,24E-7 e a F21 é igual a 5,24E-7. Se a distância dos fios for alterada, os
módulos das forças não serão alterados.
C A força F12 é igual a 7,55E-7 e a F21 é igual a 7,55E-7. Se invertermos o sentido de uma das
correntes, os módulos das forças serão alterados.
D A força F12 é igual a 7,55E-7 e a F21 é igual a 7,55E-7. Se invertermos o sentido de uma das
correntes, os módulos das forças permanecem os mesmos.
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