Julgue os itens: Marque (V) para sentença verdadeira e (F) para sentença falsa.
Regras do (V) ou (F): Todas as afirmativas marcadas como verdadeiras ou falsas devem ser devidamente justificadas, caso contrário a resposta será anulada.
a). ( ) Quando o motor de indução trifásico está operando em vazio, o seu escorregamento apresenta um valor aproximadamente nulo.
b). ( ) A potência mecânica desenvolvida por qualquer motor de indução trifásico alimentado por uma tensão de linha de 220 V eficazes e que absorve uma corrente de linha de A eficazes é igual a 2,2 \mathrm{~kW}.
c). ( ) O motor de indução de gaiola é assim chamado pelo fato de seu rotor ser constituído de um conjunto de barras curto-circuitadas, assemelhando-se a uma gaiola de esquilo.
d). ( ) As correntes que circulam pelo rotor de um motor de indução são induzidas eletromagneticamente pelo estator, não sendo produzidas por uma alimentação externa do rotor.
e). ( ) Motores de indução trifásicos do tipo rotor bobinado, quando projetados para operar a 50 Hz , mantêm suas especificações originais de operação mesmo quando ligados em uma rede de 60 Hz .
f). ( ) A curva de carga de uma indústria é um procedimento para obtenção das cargas a esta ligada onde estes pontos podem ser levantas apenas de hora em hora.
g). ( ) As lâmpadas de descarga, como por exemplo, a lâmpada de tungstênio, apresenta uma vida útil muito longa, acima de 7.500 horas, além de ser uma lâmpada considerada de alta eficiência luminosa.
h). ( ) O reator utilizado nas lâmpadas de fluorescentes são elementos que por sua característica construtiva apresenta um baixo fator de potencia, em torno de 0,5 no caso dos reatores magnéticos, mas quando utilizado reatores eletrônicos este fator de potência chega próximo a unidade.
i). ( ) O método de iluminação por ponto é o método mais indicado para dimensionar a iluminação para ambientes internos e externos.
j). ( ) Em uma análise da curva de carga de um industria, pode se afirmar que sua carga varia ao longo do dia de acordo com sua demanda no momento e que o fator de potência da indústria não sofre variação.

Passo 1

O enunciado pede que eu julgue 10 sentenças (a) a (j) marcando (V) para verdadeiro e (F) para falso, e que cada sentença marcada seja devidamente justificada. Vou listar cada afirmativa e, em passos separados, dar a resposta (V/F) com uma justificativa didática, explicando os conceitos necessários passo a passo — sem pular etapas — para que você entenda e consiga aplicar isso na prova.

Passo 2

a) Afirmação: “Quando o motor de indução trifásico está operando em vazio, o seu escorregamento apresenta um valor aproximadamente nulo.”
Resposta: (V). Justificativa didática: o escorregamento (ou deslizamento) é definido como a diferença relativa entre a velocidade síncrona e a velocidade do rotor:
s=\frac{N_s-N}{N_s},
onde \,N_s é a velocidade síncrona (rotações por minuto) e \,N é a velocidade real do rotor. A velocidade síncrona depende da frequência da rede \,f e do número de polos \,p:
N_s=\frac{120\,f}{p}.
No vazio o motor quase não fornece torque de carga, portanto gira muito próximo de N_s; assim N_s-N é pequeno e s é pequeno (próximo de zero, tipicamente ordem de 0{,}01 ou menor, dependendo do motor). Isso significa que o escorregamento é aproximadamente nulo no vazio. Observação prática: “aproximadamente nulo” não significa exatamente zero (não existe s=0 real porque aí não haveria fluxo relativo para induzir correntes no rotor), mas sim muito pequeno — essa é a razão da resposta ser verdadeira.

Passo 3

b) Afirmação: “A potência mecânica desenvolvida por qualquer motor de indução trifásico alimentado por uma tensão de linha de 220\\ \mathrm{V} eficazes e que absorve uma corrente de linha de A eficazes é igual a 2{,}2\\ \mathrm{kW}.”
Resposta: (F). Justificativa didática: a frase tem dois problemas essenciais para concluir que a potência mecânica é um valor fixo:
  1. Para um sistema trifásico equilibrado, a potência aparente é
S=\sqrt{3}\,V_L\,I_L,
onde \,V_L é a tensão de linha e \,I_L é a corrente de linha. Mas a potência ativa elétrica absorvida é
P_{in}=\sqrt{3}\,V_L\,I_L\,\cos\varphi,
onde \cos\varphi é o fator de potência (ângulo entre tensão e corrente).
2) A potência mecânica entregue pelo eixo P_m é menor que P_{in} porque existem perdas (perdas no ferro, perdas óhmicas no estator e rotor, perdas mecânicas como atrito e ventilação). Assim
P_m = P_{in} - \text{(perdas totais)}.
Sem informação sobre a corrente (o enunciado escreveu apenas “corrente de linha de A” — número ausente), sem informação do fator de potência \cos\varphi e sem informação sobre a eficiência do motor, não se pode afirmar um valor numérico para P_m. Mesmo se a corrente estivesse dada, seria impossível garantir que P_m=2{,}2\\ \mathrm{kW} sem \cos\varphi e eficiência. Logo a afirmativa é falsa.

Passo 4

c) Afirmação: “O motor de indução de gaiola é assim chamado pelo fato de seu rotor ser constituído de um conjunto de barras curto-circuitadas, assemelhando-se a uma gaiola de esquilo.”
Resposta: (V). Justificativa didática: o rotor do motor de gaiola (“squirrel-cage rotor”) é formado por barras condutoras (geralmente cobre ou alumínio) inseridas em ranhuras do núcleo do rotor e unidas em suas extremidades por anéis (end-rings), fechando o circuito das barras. A aparência lembra uma gaiola — daí o nome. Essas barras estão em curto-circuito via os anéis, e as correntes nelas são induzidas pelo campo girante do estator. Essa construção é característica dos motores de gaiola, portanto a afirmativa é verdadeira.

Passo 5

d) Afirmação: “As correntes que circulam pelo rotor de um motor de indução são induzidas eletromagneticamente pelo estator, não sendo produzidas por uma alimentação externa do rotor.”
Resposta: (V). Justificativa didática: princípio de funcionamento do motor de indução: o estator, alimentado por corrente trifásica, cria um campo magnético girante. Esse campo, visto pelo rotor, tem velocidade relativa e, por indução eletromagnética (Lei de Faraday), gera tensões nas barras ou nas bobinas do rotor; essas tensões fazem circular correntes no circuito do rotor. Portanto as correntes do rotor são induzidas pelo estator. Observação prática/nota: existe o tipo rotor bobinado (com anéis coletores) que permite, por projeto, acesso ao circuito do rotor para inserir resistências externas (por exemplo para partida). Mesmo aí, as correntes básicas são induzidas; a alimentação externa em partida é um ajuste do circuito rotorico, não uma alimentação trifásica independente. A afirmação, na sua ideia principal (correntes do rotor são induzidas e não geradas por alimentação externa), é verdadeira.

Passo 6

e) Afirmação: “Motores de indução trifásicos do tipo rotor bobinado, quando projetados para operar a 50\\ \mathrm{Hz}, mantêm suas especificações originais de operação mesmo quando ligados em uma rede de 60\\ \mathrm{Hz}.”
Resposta: (F). Justificativa didática: frequências diferentes alteram parâmetros fundamentais:
  • A velocidade síncrona \,N_s=\dfrac{120\,f}{p} aumenta proporcionalmente com f. Passar de 50\\ \mathrm{Hz} para 60\\ \mathrm{Hz} aumenta N_s em 20\%.
  • A impedância do enrolamento ( Z=j\omega L + R) muda porque \omega=2\pi f; isso altera a corrente de magnetização e o fluxo no entreferro se a tensão for mantida igual.
  • Fluxo magnético pode diminuir se a tensão não for ajustada, reduzindo torque nominal; perdas e aquecimento também mudam; o sistema de ventilação pode não ser adequado para a nova velocidade.
    Portanto, o motor não mantém as mesmas especificações (torque nominal, corrente de partida, aquecimento, velocidade nominal, etc.) se for simplesmente ligado em 60\\ \mathrm{Hz} sem ajuste. A afirmativa é falsa.

Passo 7

f) Afirmação: “A curva de carga de uma indústria é um procedimento para obtenção das cargas a esta ligada onde estes pontos podem ser levantas apenas de hora em hora.”
Resposta: (F). Justificativa didática: a curva de carga (load curve) é o gráfico da potência demandada pela indústria ao longo do tempo, mostrando variações diárias, semanais etc. Para obtê-la pode-se levantar medições em intervalos regulares; o intervalo de uma hora é comum e prático (por isso muitas concessionárias e estudos usam medições horárias), mas não é uma regra rígida — pode-se levantar pontos em intervalos menores (15 min, 10 min) ou maiores, dependendo do objetivo e dos instrumentos. A palavra “apenas” torna a frase incorreta: não é necessário nem obrigatório que os pontos sejam levantados só a cada hora. Por isso a afirmação é falsa.

Passo 8

g) Afirmação: “As lâmpadas de descarga, como por exemplo, a lâmpada de tungstênio, apresenta uma vida útil muito longa, acima de 7{,}500 horas, além de ser uma lâmpada considerada de alta eficiência luminosa.”
Resposta: (F). Justificativa didática: primeiro, há confusão de termos na frase: a lâmpada de tungstênio (incandescente) NÃO é uma lâmpada de descarga — é uma lâmpada incandescente onde um filamento de tungstênio aquece por efeito Joule até emitir luz. Lâmpadas de descarga incluem fluorescentes, vapor de sódio, mercúrio, iodetos metálicos etc. Sobre vida útil e eficiência:
  • Incandescentes de tungstênio têm vida útil típica relativamente curta (ordem de 1{,}000 a 2{,}000 horas) e eficiência luminosa baixa (muitas dezenas de lumens por watt baixos, comparado a lâmpadas de descarga ou LEDs).
  • Lâmpadas de descarga (algumas categorias) têm vida útil maior (por exemplo certas lâmpadas fluorescentes e lâmpadas HID podem ter milhares a dezenas de milhares de horas) e geralmente maior eficiência luminosa que incandescentes.
    Portanto a afirmação que classifica lâmpada de tungstênio como lâmpada de descarga e que diz que ela tem vida útil acima de 7{,}500 h e alta eficiência é falsa.

Passo 9

h) Afirmação: “O reator utilizado nas lâmpadas de fluorescentes são elementos que por sua característica construtiva apresenta um baixo fator de potencia, em torno de 0{,}5 no caso dos reatores magnéticos, mas quando utilizado reatores eletrônicos este fator de potência chega próximo a unidade.”
Resposta: (V). Justificativa didática: reatores magnéticos (indutivos) introduzem defasagem entre corrente e tensão, levando a fator de potência ruim — valores típicos de fator de potência para reatores magnéticos podem ficar na faixa de 0{,}5 a 0{,}85 dependendo do projeto e do circuito de compensação. Já reatores eletrônicos (eletrônicos de alta frequência) são projetados com correção de fator ou com arquitetura que resulta em fator de potência próximo a 1 (especialmente quando há correção ativa). Assim a afirmativa está correta: reatores magnéticos tendem a reduzir o fator de potência, enquanto reatores eletrônicos alcançam PF próximo da unidade.

Passo 10

i) Afirmação: “O método de iluminação por ponto é o método mais indicado para dimensionar a iluminação para ambientes internos e externos.”
Resposta: (F). Justificativa didática: existem vários métodos de cálculo de iluminação:
  • Método do fluxo luminoso (método dos lúmens ou método zonal) é muito usado para dimensionar iluminação geral de ambientes internos homogêneos — é eficiente quando se quer um nível médio de iluminância uniforme.
  • Método ponto a ponto é usado quando se precisa conhecer a iluminância em pontos específicos (ex.: cena teatral, áreas de trabalho, fachadas, situações com geometrias complexas). Esse método é mais detalhado e trabalhoso.
    Dizer que o método ponto a ponto é “o mais indicado” para todos (internos e externos) é incorreto: cada método tem sua aplicação. Para muitos projetos internos o método do fluxo é mais prático; para tarefas específicas ou análise localizada, o ponto a ponto é indicado. Portanto a afirmação é falsa.

Passo 11

j) Afirmação: “Em uma análise da curva de carga de um industria, pode se afirmar que sua carga varia ao longo do dia de acordo com sua demanda no momento e que o fator de potência da indústria não sofre variação.”
Resposta: (F). Justificativa didática: a primeira parte é correta: a carga elétrica de uma indústria varia ao longo do dia conforme processos, turnos e demanda — portanto a curva de carga mostra essa variação temporal. A segunda parte (“o fator de potência da indústria não sofre variação”) é geralmente falsa: o fator de potência depende da composição das cargas (motores, fornos, retificadores, reatores, etc.) que podem ligar/desligar ao longo do dia, e também depende do regime de operação das máquinas (por exemplo motores em carga parcial têm diferente \cos\varphi). Logo o fator de potência costuma variar ao longo do dia. Como a proposição afirma que o fator de potência não varia, a sentença composta é falsa. Em provas de verdadeiro/falso, quando há duas afirmações ligadas por “e” e uma delas é falsa, toda a sentença é falsa.

Resposta

a) (V)
b) (F)
c) (V)
d) (V)
e) (F)
f) (F)
g) (F)
h) (V)
i) (F)
j) (F)

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