Questões de Engenharia Elétrica do ano 2010

O diagrama de bloco mostrado na figura acima ilustra a entrada X(s) e a saída Y(s) de um sistema dinâmico, cuja função de transferência é H(s). Considere que, à entrada do sistema, seja aplicado um impulso unitário X(s) = 1, sendo então observada a resposta Y(s) resultante. Considere, ainda, que a transformada de Laplace Y(s) do sinal observado nos terminais de saída possua zeros z₁ = –2 e z₂ = –1, e polos p₁ = 0, p₂ = –2, p₃ = –2 e p₄ = –5, e que Y(s) represente uma tensão e Y(2) = 0,5 V. Com base nessas considerações, julgue os seguintes itens.

Em regime permanente, a amplitude do sinal de saída é dada por

O circuito acima representa uma porta lógica digital implementada com a tecnologia NMOS. Os transistores de chaveamento (com entradas v_A e v_B) são idênticos e do tipo enriquecimento, mas o transistor de carga é do tipo depleção. As tensões de limiar dos transistores de chaveamento e carga são 1 V e -3 V, respectivamente. Para esse circuito, o nível lógico alto (1 digital) é definido como qualquer tensão analógica compreendida entre 3,5 V e 5 V, e o nível lógico baixo (0 digital) corresponde às tensões analógicas entre 0 e 1,8 V. Esse circuito apresenta duas peculiaridades:

I se pelo menos um dos transistores de chaveamento operar com entrada em 5 V, a tensão de saída v_O não excederá 0,3 V;

II somente com ambas as entradas simultaneamente no nível lógico baixo, a saída atinge o nível lógico alto.

Com base nessas informações, julgue os itens subsequentes.

Em condições estáticas, isto é, sem chaveamento dos níveis de entrada, a máxima dissipação de potência ocorre quando ambas as entradas estiverem fixadas em 5 V.

Acerca das diferentes técnicas que envolvem o processo de conversão CA-CC e CC-CA e de transformadores, julgue os itens a seguir.

Diferentes retificadores de onda completa projetados a partir de circuitos contendo transformadores e diodos são utilizados em fontes de conversão CA para CC. Entre as possíveis configurações, estão o retificador com transformador de tomada central e o retificador em ponte. Comparativamente, o retificador em ponte é preferível ao retificador com transformador de tomada central porque a amplitude de pico da onda retificada é maior para a mesma tensão de entrada.

Acerca das diferentes técnicas que envolvem o processo de conversão CA-CC e CC-CA e de transformadores, julgue os itens a seguir.

Considere que a potência média na entrada do primário de um transformador ideal seja igual a 100 mW. Admitindo-se que tensão e corrente estejam em fase na entrada do primário, que a razão de espiras entre primário e secundário seja de 1:2, e que a amplitude da corrente medida na carga resistiva conectada ao secundário seja de 5 m_APICO, então as amplitudes das tensões na entrada do primário e na saída do secundário desse transformador correspondem, respectivamente, a 10 V_PICO e 20 V_PICO

A figura acima ilustra um circuito no qual o lado de baixa tensão de um transformador trifásico é ligado em triângulo, e cuja impedância por fase é representada por uma impedância de valor finito Zf. Os enrolamentos de baixa tensão são alimentados por uma rede elétrica com tensão de linha igual a 110 V, que corresponde à tensão nominal do enrolamento. No esquema de ligação a três condutores, há um voltímetro para medição da tensão de linha e um amperímetro para medir a corrente na fase c da parte de baixa tensão. O transformador, no seu lado de alta tensão, tem tensão nominal de linha igual a 220 V, ligação em estrela e impedância por fase igual a Z_g. Com base nessas informações, julgue os itens seguintes.

Caso esse transformador esteja suprindo uma carga no lado de alta tensão, a potência ativa total da carga será inferior ao produto das leituras do amperímetro e do voltímetro multiplicado por 1,75.