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 (V_in) nesta espira. Indique a alternativa que apresenta corretamente a expressão matemática de V_in.

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.

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 S_P1,2. A legenda apresenta a designação dos equipamentos instalados nesta sala. Indique a alternativa que apresenta corretamente o conteúdo do Eletroduto “X” designado na planta para pleno funcionamento dos dois circuitos de iluminação propostos.

Fonte: IFSP, 2024.

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).

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: k = \( \dfrac{a.b}{h\left(a+b\right)} \)

Tabela de fator de utilização (u) para luminária indicada

Fonte: IFSP, 2024.

Tabela de fator de manutenção do local

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.

Sistemas elétricos podem ter aplicações distintas e conectar diversos tipos de cargas em paralelo. As cargas podem variar de puramente resistivas, mistas a puramente capacitivas ou indutivas. Cada uma delas será representada por sua potência e pelo seu Fator de Potência (FP). Para diversas atuações, como em gerenciamento de energia, é necessária a análise da equivalência final vista pelo gerador que alimentará estas cargas. Considere um sistema elétrico fictício com gerador equilibrado e tensão de linha de 12,5 kV rms que conecta paralelamente as seguintes cargas:

Carga 1: 30 kVA, FP=0,8;

Carga 2: 25 kVA FP=1;

Carga 3: 25 kVA, FP=0,6;

Carga 4: 10 kVar, puramente indutiva, portanto, FP nulo.

Analisando as cargas apresentadas, indique a alternativa correta que apresenta respectivamente os valores de corrente de linha e FP equivalente vistos pelo gerador.

Conexões Y-Y em sistemas trifásicos apresentam-se como uma das mais utilizadas, econômicas e seguras devido à possibilidade de aterrar o neutro, por exemplo, em altas tensões. A figura apresenta um sistema simplificado de ligações de um circuito trifásico equilibrado de uma pequena oficina com uma carga equilibrada de impedância j5 Ω em cada fase, no qual se admite a corrente no fio neutro nula e, consequentemente, sua omissão no circuito representado. Sabendo que o sistema está totalmente equilibrado em sequência de fases positiva e conhecendo a tensão de linha da fonte e sua defasagem como V_ab= \( \sqrt{ } \) 3.100 ∠ 30° Vrms, indique a alternativa que apresenta corretamente as correntes de fase na carga I_a , I_b e I_c , respectivamente.

Fonte: IFSP, 2024.

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?

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 f_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.

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: