CONCURSO!PÚBLICO!PARA!PROVIMENTO!DE!CARGO!EFETIVO!DE!DOCENTES! ) ÁREA:!Engenharia!Elétrica! <!PROVA!OBJETIVA!<! Câmpus!Muriaé!<!Edital!003/2013!

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1 MINISTÉRIO)DA)EDUCAÇÃO) ) INSTITUTO)FEDERAL)DE)EDUCAÇÃO,)CIÊNCIA)E) TECNOLOGIA)DO)SUDESTE)DE)MINAS)GERAIS) CONCURSOPÚBLICOPARAPROVIMENTODECARGOEFETIVODEDOCENTES ) ÁREA:EngenhariaElétrica <PROVAOBJETIVA< CâmpusMuriaé<Edital003/2013 TEMPO DE DURAÇÃO DA PROVA: 03 (TRÊS) HORAS INSTRUÇÕES PARA REALIZAÇÃO DA PROVA 1. ABRA ESTE CADERNO DE PROVAS SOMENTE QUANDO AUTORIZADO. 2. Confira se sua prova corresponde ao cargo para o qual você se inscreveu. 3. Verifique se este Caderno de Provas contém 20 (vinte) questões. Cada questão é constituída de cinco alternativas. Caso haja algum problema, solicite a substituição de seu Caderno de Provas. 4. Seus dados pessoais, o cargo e o Câmpus para o qual concorre encontram-se no seu Comprovante Definitivo de Inscrição e na Folha de Respostas. 5. Você só poderá deixar o local de prova após 60 minutos do início da aplicação e poderá levar o Caderno de Provas após 90 minutos do início; quando deverá entregar apenas a folha de respostas. 6. Comunique sempre aos fiscais qualquer irregularidade observada durante a realização das provas. Não sendo tomadas as devidas providências a respeito da sua reclamação, solicite a presença do(a) Coordenador(a) ou comunique-se com ele(a), na secretaria, tão logo termine a prova. 7. Os 3 últimos candidatos deverão permanecer na sala para entrega simultânea da Folha de Respostas, e deverão assinar na Ata de Sala. 8. Você será avisado quando restarem 30 minutos para o final da prova. INSTRUÇÕES PARA O PREENCHIMENTO DA FOLHA DE RESPOSTAS 1. Ao receber sua Folha de Respostas, verifique os seus dados pessoais, o nome do cargo e o Câmpus para o qual concorre. Caso esteja incorreta alguma informação, comunique ao fiscal. 2. É obrigatória a assinatura do candidato na Folha de Respostas. 3. Ao receber a Folha de Respostas, assine-a imediatamente, não deixe para depois. É de responsabilidade do candidato essa assinatura. A COPESE não se responsabilizará por Folhas de Respostas não assinadas. 4. Não amasse, não dobre, não rasgue, não rasure a Folha de Respostas, nem use corretivo. 5. A marcação de mais de uma opção para uma mesma questão implica a anulação da mesma. 6. Terminada a resolução da prova, preencha a Folha de Respostas com as suas opções, conforme instruções a seguir. A marcação das respostas deve OBRIGATORIAMENTE ser feita com caneta esferográfica com tinta azul ou preta. A letra correspondente à questão escolhida deve ser totalmente preenchida, evitando-se ultrapassar a linha que margeia a letra. A COPESE não se responsabiliza por problemas na leitura que advierem da marcação inadequada da Folha de Respostas ou da utilização de material não especificado para tal. 7. Em hipótese alguma haverá substituição da Folha de Respostas. 8. Não deixe para preencher sua Folha de Respostas na última hora, pois não haverá tempo adicional para a realização dessa atividade. AO ASSINALAR SUAS RESPOSTAS, PREENCHA TOTALMENTE A LETRA CORRESPONDENTE A SUA RESPOSTA, NÃO FAÇA UM X OU QUALQUER OUTRA MARCA. FORMA CORRETA DE PREENCHIMENTO: NÃO PREENCHA ASSIM: x *

2 ATENÇÃO) ) ) LeiaatentamenteoEditalcorrespondenteaoseuconcurso. Aseguir,chamamosaatençãoparaalgunsitenspresentesnorespectivoedital. = Será classificado, nesta etapa, o candidato que obtiver aproveitamento igual ou superior a 60%(sessenta por cento), respeitando o limite de, no máximo, 20(vinte) vezesonúmerodevagasoferecidasnaáreaobjetodoconcurso. = Todos os candidatos empatados na última classificação da prova objetiva serão considerados classificados nesta etapa nos termos do 3 o do Art.16 do Decreto n o 6.944/2009. = O resultado da prova objetiva será divulgado no endereço eletrônico:

3 Questão 01 Como método de análise de circuitos, a análise nodal usa as tensões dos nós como variáveis do circuito e essas tensões podem ser afetadas pela presença de fontes conectadas aos referidos nós, o que caracteriza um supernó. Diante do exposto, assinale a alternativa que representa CORRETAMENTE as propriedades de um supernó. I - A fonte de tensão dentro de um supernó fornece duas equações de restrição que devem ser resolvidas para as tensões nodais. II - Um supernó não possui tensão por ele próprio, independentemente do restante do circuito. III - Um supernó necessita tanto da aplicação da Lei das Correntes de Kirchhoff quanto da Lei das tensões de Kirchhoff. IV - A fonte de tensão dentro de um supernó fornece uma equação de restrição que deve ser resolvida para as tensões nodais. V - Um supernó possui tensão por ele próprio, independentemente do restante do circuito. a) Somente as alternativas II e V estão corretas. b) Somente as alternativas III, IV e V estão corretas. c) Somente as alternativas I e II estão corretas. d) Somente as alternativas II, III e IV estão corretas. e) Somente as alternativas II e III estão corretas. Questão 02 Os fasores (números complexos que representam a amplitude e fase de uma senoide) possibilitam uma análise simples de circuitos lineares, excitados por fontes senoidais. Considerando que a tensão aplicada a um indutor de 0,2 H é v = 24 cos(60t ) pode-se concluir que a corrente de regime permanente através do indutor será: a) I(t) = 0,2 cos(60t ) A. b) I(t) = 2 cos(60t ) A. c) I(t) = 2 cos(60t ) A. d) I(t) = 2 cos(60t ) A. e) I(t) = 0,2 cos(60t ) A. Questão 03 A potência complexa (em VA) é o produto do fasor tensão rms pelo conjugado complexo do fasor corrente rms. Enquanto grandeza complexa, sua parte real é a potência real P e sua parte imaginária é a potência reativa Q. Diante do exposto acima, assinale a alternativa INCORRETA. a) A potência reativa é nula para cargas resistivas e o fator de potência é unitário. b) A potência reativa é negativa para cargas capacitivas e o fator de potência é adiantado. c) A potência reativa é positiva para cargas indutivas e o fator de potência é atrasado. d) A potência real P é a potência média, em Watts, transmitida à carga. e) A potência reativa é positiva para cargas indutivas e o fator de potência é adiantado. Pag.1de7

4 Questão 04 Seja um determinado circuito com uma carga em série drenando uma corrente i = 5 cos(100t ) quando uma tensão de v(t) = 200 cos(100t 30 0 ) é aplicada. Assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE os valores da potência aparente e do fator de potência. a) 500 VA; 0,98 (adiantado). b) 1000 VA; 0,64 (adiantado). c) 1000 VA; 0,64 (atrasado). d) 500 VA; 0,98 (atrasado). e) 500 VA; -0,98 (atrasado). Questão 05 Assinale a alternativa INCORRETA. a) A construção de linhas de transmissão de modo a interligar sistemas de potência constitui-se uma medida bastante eficaz, tanto técnica como econômica. b) A rede de transmissão geralmente ocupa e se desenvolve por grandes extensões territoriais, integrando-se aos sistemas de distribuição mediante subestações abaixadoras e possibilitando ainda interligar sistemas vizinhos, auferindo daí benefícios técnicos e econômicos. c) Um fator crítico e importante no projeto e operação de um sistema de transmissão é a capacidade de carregamento de um elo específico de transmissão. A expressão para a transmissão de potência entre dois barramentos a e b, com tensões V a e V b defasadas de δ 0, mostra que a potência transmitida é diretamente proporcional ao quadrado da tensão, ao defasamento angular e inversamente proporcional à reatância da linha. d) Perdas na transmissão de energia surgem quando uma parte da energia fornecida à rede é dissipada nos condutores e transformadores ao longo da rota de passagem da energia. Essas perdas podem ser completamente eliminadas ou evitadas. As perdas nas redes sempre causam problemas operacionais que requerem ação imediata, como desligamentos ou degradação severa da qualidade. e) O uso de capacitores em série nas linhas de transmissão tem se revelado um meio eficaz e econômico de aumentar a transferência de potência no sistema elétrico. Como a geração de energia reativa num capacitor cresce à medida que a potência ativa aumenta, tal equipamento contribui para melhorar o balanço de energia reativa no sistema, servindo assim para controle de tensão. Questão 06 Em sistemas digitais, muitas são as técnicas de projeto de circuitos combinacionais; uma delas consiste em analisar as combinações de estados das variáveis de entrada e determinar qual a saída desejada para essas variáveis. Na tabela verdade, as variáveis A, B e C são as entradas, e a variável Y é a saída. É possível montar vários circuitos digitais, contendo portas lógicas, que executem a funcionalidade determinada pela tabela. Dentre as opções apresentadas, assinale a alternativa CORRETA que contém o circuito lógico capaz de executar a lógica combinacional apresentada na tabela verdade. Continua... Tabela verdade A B C Y Pag.2de7

5 a) d) b) e) c) Figura 1 Circuitos Lógicos Questão 07 A polarização CC de um transistor NPN é mostrada na figura 2. Considerando que a tensão V BE é de 0,7V, escolha a opção que apresente apenas informações CORRETAS. a) A configuração mostrada é do tipo emissor comum, a corrente de base é de 30µA, o transistorencontra?se operando na região ativa, atensãovceéde9v. b) A configuração mostrada é do tipo coletor comum, a corrente de base é de 30µA, o transistor encontra?se operando na região de saturação, a potência dissipada no resistor de cargarlédeaproximadamente540mw. Figura 2 Circuito de polarização do transistor NPN Pag.3de7

6 c) A corrente de coletor é de 6mA, a corrente de base é de 30µA, o transistor encontra?se operandonaregiãoativa,atensãovceéde11v. d) Aconfiguraçãomostradaédotipoemissorcomum,acorrentedebaseéde6mA,otransistor encontra?seoperandonaregiãoativa,atensãovceéde9v. e) A corrente de coletor é de 6mA, a corrente de base é de 30µA, o transistor encontra?se na região de saturação, a potência dissipada no resistor de carga RL é de aproximadamente 54mW. Questão 08 Uma importante parte da eletrônica está relacionada com a utilização de circuitos contendo amplificadores operacionais com realimentação negativa. O circuito da figura 3 mostra um arranjo contendo uma fonte V G, alguns resistores e um amplificador operacional ideal. Qual das opções abaixo contém a expressão CORRETA do ganho do circuito V 0 /V G. (Considerar que não entra corrente no amplificador operacional e que a diferença de potencial entre os pinos inversor e não inversor é igual a zero) a) b) c) d) e) V O R2.R3 = V G R2.R3+ 2.R1.R3+ R1.R2 V O R3 = V G R2.R3+ 2.R1.R3+ R1.R2 V O 2.R1.R3 = V G R2.R3+ 2.R1.R3+ R1.R2 V O R1.R2 = V G R1.R3+ R2.R3 V O R1.R3 = V G R2.R3+ R1.R3+ R1.R2 Figura 3 Circuito contendo um amplificador operacional. Questão 09 O conversor CC para CC ou chopper é usado para obter uma tensão CC variável a partir de uma tensão CC constante. Nestes conversores as tensões médias de saída são alteradas quando a razão cíclica (d=t on /T) é alterada. Existem vários conversores CC-CC, dentre eles destacam-se o Buck, o Boost e o Buck-Boost. As afirmativas a seguir falam sobre esses conversores. Assinale V para as afirmativas verdadeiras e F para as afirmativas falsas e, em seguida, assinale a alternativa CORRETA. (Onde: CC é corrente contínua; d é a razão cíclica; T on é o tempo em que a chave do conversor fica fechada e T é o período de chaveamento do conversor) Continua... Pag.1de7

7 ( ) No conversor buck-boost, para d<0,5, a tensão de saída é maior que a tensão de entrada. ( ) No conversor boost, quando d>0,5, a tensão de saída é maior que a tensão de entrada. ( ) Entre os três conversores citados (buck, boost e buck-boost), somente o boost possui a característica de inverter a polaridade da tensão de saída. ( ) Caso a razão cíclica seja igual a 1 no conversor buck, a tensão de saída será igual à tensão de entrada. ( ) Caso a razão cíclica no conversor buck-boost seja igual a 0,5, o módulo da tensão de saída será igual ao módulo da tensão de entrada. ( ) No conversor buck há o risco de fechamento de curto circuito nos terminais da fonte de alimentação quando a razão cíclica tender à unidade. Marque a alternativa CORRETA. a) F;V;F;V;F;V b) F;V;F;V;V;F c) V;F;F;V;V;F d) V;F;V;F;F;V e) F;V;V;F;V;F Questão 10 No retificador monofásico controlado de meia onda exibido na figura 4, o dispositivo responsável pela retificação é o SCR (Retificador controlado de Silício). A esse SCR é associado um controle de fase contendo um resistor (R G ) e uma fonte de tensão (V Controle ). Algumas formas de onda de tensão relativas ao circuito mostrado são apresentadas na figura 5. Figura 4 Retificador monofásico controlado de meia onda. Figura 5 Formas de onda da tensão de entrada (V F ), tensão sobre a carga (V C ) e tensão de controle (V Controle ). Pag.2de7

8 Com base no que foi apresentado e nos conhecimentos sobre retificadores controlados, assinale verdadeiro(v) ou falso(f) nas afirmativas abaixo e assinale a alternativa CORRETA. ( ) A carga é puramente resistiva. ( ) A Tensão V C está errada, pois em hipótese alguma o SCR pode conduzir durante o semiciclo negativo da fonte de tensão V F. ( ) Nesse circuito, o SCR entrará em condução quando uma corrente elétrica adequada entrar pelo terminal de gate e o mesmo encontrar-se diretamente polarizado. ( ) Nesse circuito, o ângulo de disparo de condução do SCR é de aproximadamente 90. ( ) Na forma de onda da tensão de controle (V Controle ), falta o pulso de corte, que deve acontecer em aproximadamente 30 do semiciclo negativo da fonte de alimentação(v F ). Marque a alternativa CORRETA. a) F;V;F;F;F. b) F;F;F;V;V. c) V;F;V;V;V. d) V;V;F;F;V. e) F;F;V;V;F. Questão 11 Os circuitos inversores, também conhecidos como conversores CC-CA(corrente contínua para corrente alternada), têm a função de converter a tensão contínua de entrada em uma tensão alternada de saída. Em geral, a tensão convertida para a saída é simétrica, com amplitude e frequência desejadas. Sobre circuitos inversores, assinale a alternativa INCORRETA. a) É possível controlar a amplitude da tensão de saída mantendo-se o ganho do inversor constante e variando-se a tensão CC de entrada. Outra forma de controlar a amplitude da tensão de saída é, a partir de uma fonte CC fixa, variar o ganho do conversor. b) Em inversores ideais deseja-se que a tensão de saída seja senoidal, mas na prática os inversores possuem algum conteúdo harmônico nessa tensão de saída. c) Os inversores são amplamente utilizados no meio industrial. Algumas aplicações são: controle de velocidade em motores CA, aquecimento indutivo, fontes auxiliares, aproveitamento de energia solar, nobreaks, etc. d) Com uma bateria de 12V CC e um inversor monofásico em ponte, é possível conseguir uma saída de 127V rms 60Hz, desde que estes sejam conectados corretamente e seja dado o ganho adequado ao inversor. e) A partir de uma fonte CC a dois fios(+v CC e terra) é possível obter uma tensão trifásica, bastando para isso, utilizar o inversor adequado e a estratégia de chaveamento adequada. Pag.3de7

9 Questão 12 Motores elétricos são largamente utilizados em sistemas de irrigação. Esses, acoplados a bombas de recalque, são capazes de irrigar grandes áreas cultiváveis. Mas, um problema comumente encontrado na instalação desses conjuntos moto-bomba é que geralmente eles se encontram a grandes distâncias da fonte de energia. Levar alimentação elétrica de qualidade até eles é imprescindível para o bom funcionamento do sistema. O diagrama da figura 6 mostra um esquema contendo uma fonte de alimentação trifásica, uma rede elétrica e um motor trifásico utilizado em um sistema de irrigação. A distância entre motor e fonte é de 200 metros. Neste contexto, assinale qual a afirmativa CORRETA a respeito da rede elétrica que interliga essa fonte a essa carga. Figura 6 Diagrama de ligação do motor trifásico à fonte. a) A escolha da bitola dos condutores deve ser feita utilizando somente o método da máxima queda de tensão admissível, pois a rede elétrica possui mais que 150 metros. b) A bitola dos condutores deve ser escolhida somente pelo método da capacidade de corrente dos condutores, pois se trata de uma carga motriz. c) Os dois métodos, máxima queda de tensão admissível e capacidade de condução de corrente, devem ser utilizados na determinação da bitola dos condutores. d) Quando a distância entre o motor e a fonte for superior a 150m, a rede deve ser obrigatoriamente aérea, portanto o esquema está correto. e) Os condutores devem ser de alumínio, pois em grandes distâncias e em redes aéreas, não é permitido o uso de condutores de cobre devido ao seu alto custo. Questão 13 Em relação aos projetos de instalações elétricas de baixa tensão em unidades residenciais, assinale a alternativa INCORRETA. a) A simbologia adotada em instalações elétricas residenciais é encontrada na norma NBR b) Entre dois interruptores paralelos (three-way) só é possível a instalação de um interruptor intermediário (four-way). c) Em cada cômodo de uma unidade residencial deve ser previsto, no mínimo, 100VA para iluminação. d) Em cada cômodo de uma unidade residencial deve ser prevista, no mínimo, uma tomada de uso geral. e) Nas tomadas de uso especifico deverá ser atribuída uma potência igual à do equipamento a ser alimentado. Pag.4de7

10 Questão 14 Uma carga elétrica de prova q 1 = 3,0 x 10-8 C, posicionada no ponto A, fica sujeita a uma força de intensidade F 1 = 16,8N devido a um campo elétrico E. Adiciona-se a esse ponto A uma carga positiva q 2, esta fica sob ação de uma força elétrica F 2 = 1,68 x 10 2 N. A intensidade dessa carga elétrica q 2 é: a) 1,0 x 10-7 C. b) 2,0 x 10-7 C. c) 3,0 x 10-7 C. d) 5,0 x 10-7 C. e) 6,0 x 10-7 C. Questão 15 A figura 7 mostra um fio condutor retilíneo por onde passa uma corrente elétrica i. Uma carga negativa q move-se na velocidade v, paralelamente ao fio e no mesmo sentido da corrente. A direção e o sentido da força F, do fio sobre a carga q, podem ser representados pelo vetor: a) b) c) i q Condutor*retilíneo d) e) Figura 7- Fio condutor retilíneo e carga. Questão 16 Um Controlador Lógico Programável (CLP) possui módulos de entrada/saída, que fazem a comunicação entre a Unidade Central de Processamento (UCP) e o meio externo, além de garantir isolação e proteção à UCP. Esses módulos de entrada/saída são classificados como discretos ou analógicos. Os Módulos Analógicos de Entrada podem apresentar as seguintes características, EXCETO: a) Filtro ativo para eliminação de possíveis ruídos presentes nos sinais de entrada. b) Baixa impedância de entrada para os canais com faixa de operação em tensão, que possibilita conexão a uma vasta gama de dispositivo, eliminando problemas de incompatibilidade de sinais. c) Multiplexador para os canais de entrada, que determina o canal a ser enviado ao Conversor Analógico/Digital. d) Processador dedicado, responsável pelo processamento e precisão do sinal digital enviado à UCP, além de diagnósticos referentes ao módulo. e) Um mesmo módulo pode operar em mais de uma faixa, a qual é selecionada por DIP switches ou jumpers internos ao módulo. Pag.5de7

11 Questão 17 A figura 8 mostra o diagrama de carga para partida estrela triângulo para motores trifásicos. É utilizado um PLC para controlar o circuito de carga. Analisando o programa em LADDER utilizado neste PLC, apresentado na figura 9, sabe-se que Y0, Y1 e Y2, respectivamente, acionam os contatores: R Motor,3~,,9,60,Hz,9,220,V a) KL, KY e K. b) KL, K e KY. c) KY, KL e K. d) KY, K e KL. e) K, KL e KY. S T e1 e A1 A2 KL A1 KY A A1 A2 K, 1 M X0 YO X1 YO YO OUT TMR TO K ~ 60,Hz Figura 8: Diagrama de carga para partida estrela triângulo para motores trifásicos. 4 6 YO TO Y1 3 OUT TO Y2 4 OUT 5 END Figura 9 - Programa da linguagem LADDER. Questão 18 Um motor trifásico com 8 polos foi projetado para operar em 60 Hz, 440 V. Ao acionar uma carga, teve um escorregamento de 3 %. A rotação desse motor trifásico será: a) 873 RPM. b) 900 RPM. c) 927 RPM. d) 1746 RPM. e) 1800 RPM. Pag.6de7

12 Questão 19 O lado de alta tensão de um transformador elevador tem 100 espiras e o lado de baixa tensão tem 500 espiras. Uma tensão de 127 V é aplicada ao lado de alta tensão e uma impedância de carga de 10 Ω é ligada ao lado de baixa tensão. Assinale a alternativa que representa a impedância de entrada do primário. a) 0,04 Ω. b) 0,4 Ω. c) 25 Ω. d) 250 Ω. e) 500 Ω. Questão 20 Um motor-shunt CC, conforme a figura 10, recebe uma tensão aplicada de 235 V através dos terminais da armadura. Possui uma resistência de armadura de 0,1 Ω e uma queda de tensão nas escovas de 2 V. Assinale a alternativa que representa a corrente da armadura quando a velocidade produz uma força contra eletromotriz de 220 V para uma dada carga. a) 1,3 A b) 1,7 A c) 130 A d) 170 A e) 177 A VT Rf Lf M Ra Ea Figura 10 - Circuito equivalente do motor-shunt. Pag.7de7