ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO EA - ATIVIDADE 01

Transcrição

1 A Guerra das Correntes e a criação da Cadeira Elétrica A Guerra das Correntes protagonizada por Thomas Edison e Nikola Tesla no final do século XIX, que discutia qual seria a melhor forma de fornecimento de energia elétrica para os lares, transformou-se numa disputa acirrada entre os dois renomados cientistas, que, apesar de determinar qual tecnologia seria a mais adequada, propiciou também à imaginação e criatividade humana alçar voos mais sinistros. Enquanto Tesla acreditava que a corrente alternada, ou seja, aquela considerada mais eficiente para transmitir a corrente elétrica por longas distâncias, e seria a melhor tecnologia jamais vista no âmbito da energia, Edison, que defendia a corrente continua, tentou de tudo para impedir e desacreditar Tesla. Nesse interim, Edison, comandou uma campanha para desestimular o uso da tecnologia desenvolvida por Tesla, divulgando notícias de acidentes fatais que teriam ocorrido pelo uso da corrente alternada. Tendo perdido a Guerra das Correntes, Edison e seus experimentos maquiavélicos, que eletrocutava animais até a morte, viu Harold P. Brown, um de seus cientistas braços direitos e amigos notáveis, criar e desenvolver projetos, tendo como parâmetro suas obras e seus experimentos. Em 6 de agosto de 1890, William Kemmler, por ter assassinado sua mulher a golpes de machado, foi condenado a morte e entraria para os livros de história como aquele que abriria as honras da execução pelo sistema de alta tecnologia criado então pelo homem, a cadeira elétrica. 1. Os choques elétricos produzidos no corpo humano podem provocar efeitos que vão desde uma simples dor ou contração muscular, até paralisia respiratória ou fibrilação ventricular. Tais efeitos dependem de fatores como a intensidade de corrente elétrica, duração, resistência da porção do corpo envolvida. Suponha, por exemplo, um choque produzido por uma corrente de apenas 4mA e que a resistência da porção do corpo envolvida seja de 3000 ohms. Então, podemos afirmar que o choque elétrico pode ter ocorrido devido ao contato elétrico com uma DDP de qual valor? 2. Um sensor indutivo de uma esteira separadora necessita de uma resistência de 450 Ω para estabelecer o equilíbrio entre o valor lido e o valor enviado a unidade lógica. No laboratório de manutenção, o estagiário de engenharia dispõe de três resistores cuja resistência é de 300 Ω cada um. Represente o circuito necessário para se obter uma resistência de 450 Ω, utilizandose os três resistores. 3. Em geral, os secadores utilizados para secagem de grãos, possuem maior economia de energia térmica e elétrica, devido ao reaproveitamento do calor da zona de resfriamento, e também ao alto rendimento dos ventiladores axiais, proporcionando maior homogeneidade de secagem com pressão estática mais uniforme. Em um teste de funcionamento, uma diferença de potencial de 225Vac é aplicada num conjunto de três resistências associados em paralelo, com valores em Ω de: 2,0, 3,0 e 6,0 respectivamente. Calcule a corrente elétrica, em ampères, do secador que possui a resistência maior. 4. Para evitar a combustão dos filamentos, todo o ar da lâmpada é removido e, em seu lugar, são inseridos gases inertes. O grande problema é que o rendimento da lâmpada incandescente é muito baixo: apenas o equivalente a 5% da energia elétrica consumida é transformada em luz, os outros 95% acabam como calor. Nesse suposta lâmpada seu filamento interno possui uma resistência de 240 ohms. Determine a intensidade da corrente, sabendo que a DDP entre seus terminais é de 120V. 5. Qual, a resistência equivalente entre os terminais A e B é de: Página 1

2 7. Três resistores iguais a R são interligados por fios de resistência desprezível, conforme o esquema abaixo. O valor da resistência equivalente entre os terminais a e b é: 8. Em uma fabrica de bobinas de papel foi instalado um aparelho de aquecimento, para secagem do produto final, com uma potência de 1,20 kw. Podemos expressar o consumo deste aparelho por meio de um gráfico. A figura representada no gráfico estabelece a relação tensão versos corrente de um resistor de 3.33Ω. Calcule o valor de x, em A. 9. Para a instalação de uma etiquetadora industrial, monofásica cuja placa de identificação traz a informação de: 220Vac e 20Ω. O protetor de sobre corrente, dimensionado para não abrir o circuito, e ao mesmo tempo proteger o equipamento contra surtos elétricos deve ser de qual valor? 10. Calcule a resistência equivalente entre os pontos A e B. a) b) c) d) e) f) Página 2

3 g) 11. A fim de determinar a qualidade de sua linha de produção, uma fabrica faz uma inspeção no seu produto final, antes de encaminha-lo ao cliente. Tal avaliação inclui analise detalhada dos materiais de acabamento, inspeções internas e procedimentos de testes ao final de cada item produzido de um determinado lote. Com essa iniciativa o nível defeitos dos produtos diminuiu drasticamente. Em suma foi estabelecido como procedimento técnico o seguinte: Se um resistor ideal com valor de 10Ω fora aplicado neste circuito, e por ele flui uma corrente de 3,0A, a resistência produzida a ser avaliada será ligada ao em paralelo com o primeiro resistor. Para que a certificação ocorra a corrente elétrica total, na associação, deve ser igual a 4,5A. Sendo assim, determine o valor da resistência produzida e a tensão que ela foi submetida durante o teste. 12. Localizado numa das áreas mais tensas do planeta, no Oriente Médio, o Irã, tem hoje o domínio da tecnologia nuclear. Essa tecnologia produzida pelo homem pode ser utilizada para a construção de usinas de energia elétrica, além da possibilidade de fabricação de armas nucleares. Em um laboratório de pesquisas nucleares daquele país, certa vez o cientista nuclear iraniano, Shahram Amiri, durante um experimento, necessitou determinar a corrente elétrica resultante, quando conectava uma bateria de hidreto metálico de níquel (NiMH), a qual possuía uma DDP igual a 14,58Vdc, aos terminais dos circuitos de controle de água, primário, secundário e de refrigeração. Esses circuitos possuem uma resistência resultante equivalente a ligação de duas resistências de 2000 mω em paralelo e uma resistência de 1200 mω em série. Deseja saber a corrente total de consumo desse circuito a uma temperatura de 23 C. 13. Ao trabalhar com circuitos eletrônicos encontrados nos automóveis, o técnico em mecânica automotiva vai se deparar com uma série de componentes que não são comuns nos automóveis antigos. São componentes do tipo encontrados em equipamentos eletrônicos convencionais como rádios, televisores, computadores e outros. Nos itens abaixo está representando corretamente uma resistência elétrica no SI? a) 6W b) 6 Ω c) 6 Hz d) 6 N e) 6 T Página 3

4 14. Na eletricidade básica existem algumas grandezas fundamentais a serem observadas. Para estuda-las utilizaremos o conceito de cargas elétricas. Sabendo que a matéria é constituída por átomos e estes por sua vez são constituídos por elétrons, prótons, nêutrons e outros, qualquer corpo em seu estado normal possui um número igual de elétrons e prótons (corpo neutro). Os elétrons e os prótons são cargas elétricas e pelo principio das cargas sabese que cargas iguais se repelem e cargas diferentes se atraem. Podemos através de determinados processos (indução ou atrito por exemplo) retirar ou adicionar elétrons de um corpo fazendo com que este corpo fique com um número diferente de elétrons e prótons. Sendo assim, pode-se definir tensão elétrica como: a) A diferença de potencial entre dois pontos b) O fluxo de elétrons de um ponto para outro c) Uma oposição à passagem da corrente elétrica d) A diferença de corrente entre a resistência e tensão e) O fluxo de nêutrons de um ponto para outro 15. Muitas vezes as unidades de medida das grandezas elétricas são valores grandes ou pequenos demais de forma que se torna necessário a utilização dos múltiplos ou de submúltiplos da unidade de medida. Para utilização de resistores, podemos empregar ligações em série, paralelo, ou mista. Para uma associação de resistores em paralelo, é correto afirmar que: a) valor da potência elétrica total e igual ao valor da potência em cada resistor b) valor da resistência elétrica total e igual a soma da resistência de cada resistor c) Na associação em paralelo todos os resistores estão submetidos à mesma tensão que é igual à tensão no resistor equivalente d) dissipação de energia total por efeito Joule e igual a dissipação de energia em cada resistor e) intensidade da corrente elétrica total na associação e igual a intensidade da corrente em cada resistor 16. Uma diferença de potencial elétrico estabelecida entre os extremos de um circuito fechado composto de: - Condutor elétrico - Consumidor Provoca: a) Tensão entre os pontos b) Corrente elétrica c) Resistencia em paralelo d) Potência elétrica e) Resistência em série 17. A evolução dos sistemas elétricos/eletrônicos nos veículos pode ser dividida em diversas fases, tendo seu início logo com o surgimento dos automóveis e continuando até os dias atuais. Nas décadas de 1960 e 1970, o sistema de alimentação elétrica continuou evoluindo. O divisor de águas na área da elétrica/eletrônica automotiva, foi a implantação da bateria. Sobre seu funcionamento podemos dizer que converte: a) Energia mecânica em energia elétrica b) Energia química em energia elétrica c) Energia térmica em energia luminosa d) Energia térmica em energia química e) Energia química em energia térmica Página 4

5 18. Um circuito elétrico é a ligação de elementos elétricos, tais como resistores, chaves, condutores, lâmpadas e etc. De modo que formem pelo menos um caminho fechado para a corrente elétrica passar. Um circuito elétrico simples, alimentado por pilhas, baterias ou tomadas, sempre apresenta uma fonte de energia elétrica, um aparelho elétrico, fios ou placas de ligação e um interruptor para ligar e desligar o aparelho. Estando ligado, o circuito elétrico está fechado e uma corrente elétrica passa por ele. Esta corrente pode produzir vários efeitos: óticos, cinéticos, térmicos, acústicos, etc. Em resumo os circuitos elétricos, nada mais são que conjuntos formados por um gerador elétrico, um condutor em circuito fechado e um elemento capaz de utilizar a energia produzida pelo gerador. Observando o circuito ao lado, e sabendo que cada lâmpada tem uma resistência de 2 ohms, marque a alternativa que corresponde ao correto funcionamento do circuito. a) Somente L1 e L4 irão acender b) Somente L2 e L3 irão acender c) A resistência total do circuito é igual a 8 ohms d) Apenas L1 irá acender e) Apenas L4 irá acender 19. Dentro de uma caixa com terminais A e B, existe uma associação de resistores. A corrente que atravessa a caixa em função da tensão aplicada nos terminais A e B é dada pela tabela. A caixa contém um circuito equivalente à: 20. Ao trabalhar com circuitos eletrônicos encontrados no automóvel, o técnico em mecânica automotiva vai se deparar com uma série de componentes que não são comuns nos automóveis antigos. São componentes do tipo encontrados em equipamentos eletrônicos convencionais como rádios, televisores, computadores e outros. O profissional deve estar então preparado para identificar estes componentes, saber o que fazem e eventualmente fazer seu teste e substituição. Os resistores, de todos os componentes eletrônicos, são os mais comuns, estes componentes são encontrados em diversos formatos e aparências, tendo seu emprego diversificado na linha automotiva. No circuito abaixo determine a resistência equivalente entre os pontos A e B. a) 760 ohms b) 45,90 ohms c) 253,33 ohms d) 50,00 ohms e) 84,84 ohms 21. Para operar um multímetro, é necessário conectar as duas pontas de prova ao equipamento. A esse respeito, é correto afirmar que a ponta de prova de cor preta conecta-se à porta de nome: a) Amp b) Ohm c) PNP d) COM e) OFF Página 5