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Desafio universitário
Análise da Micro Central Hidrelétrica
Vamos analisar a situação da micro central de energia elétrica instalada na propriedade
rural, considerando os dados fornecidos neste desafio.
Dados da Micro Central
1. Desnível: 3 metros
2. Vazão: Baixa
3. Potência Teórica Máxima: 1,5 kVA
4. Gerador Monofásico: 5 kVA
5. Distância da Linha de Alimentação: 200 metros
6. Material do Cabo: Alumínio.
Cálculo da Potência Disponível
Para determinar a energia que estará disponível para utilização, precisamos considerar
a potência teórica máxima da micro central e as perdas na linha de transmissão.
1. Potência Teórica: A potência teórica máxima é de 1,5 kVA. Isso significa que, mesmo
com um gerador de 5 kVA, a potência disponível será limitada pela capacidade da
micro central.
2. Queda de Tensão: Precisamos calcular a resistência do cabo e a queda de tensão
ao longo dos 200 metros.
Cálculo da Resistência do Cabo
Vamos considerar um cabo de alumínio com uma seção transversal típica de 10 mm².
Resistividade do Alumínio*: Aproximadamente
p= 2.82 x 10^-8 Ω.m
Comprimento do Cabo:
L = 200m
Área da Seção Transversal:
A = 10 mm² = 10 x10^-6 m²
A resistência do cabo é dada por:
R = L/A
Substituindo os valores:
R = 2.82 x 10^-8 x 200/10 x 10^-
R = 0.0564Ω
Cálculo da Queda de Tensão na linha
Corrente: Para um gerador de 5 kVA em uma tensão monofásica de 220 V:
I = Pgerador / V I = 5000 / 220
I ≈ 22,73A
Queda de Tensão:
Vqueda = I x R. Vqueda = 22,73A x 0.0564Ω = 1,28v
A potência disponível para utilização, considerando a queda de tensão, e potência de
Saída é:
Psaida = Pteorica - (Vqueda x I )
Substituindo os valores:
Psaida = 1.500 - (1,28 x 22,73) = 1.470,95w
Potência Teórica Máxima: 1,5 kVA
Potência disponível para utilização é de aproximadamente 1,47 kW
Portanto, a potência que chegará à propriedade será menor do que 1,5 KVA.
Resposta incorreta. B. Corrente alternada monofásico. A transmissão de energia é um processo que sofre com o efeito Joule relacionado à corrente elétrica que é conduzida pelas linhas de transmissão. Devido às suas características construtivas, os geradores de corrente alternada trifásicos podem apresentar tensões maiores do que os demais geradores. Assim, quanto maior a tensão de transmissão, menor a corrente que passa pelas linhas e menor o efeito Joule. Dessa forma, os geradores de corrente alternada são os que apresentam melhor rendimento e economia. Você acertou! C. Corrente alternada trifásico. A transmissão de energia é um processo que sofre com o efeito Joule relacionado à corrente elétrica que é conduzida pelas linhas de transmissão.
Devido às suas características construtivas, os geradores de corrente alternada trifásicos podem apresentar tensões maiores do que os demais geradores. Assim, quanto maior a tensão de transmissão, menor a corrente que passa pelas linhas e menor o efeito Joule. Dessa forma, os geradores de corrente alternada são os que apresentam melhor rendimento e economia. Resposta incorreta. D. Dínamos. A transmissão de energia é um processo que sofre com o efeito Joule relacionado à corrente elétrica que é conduzida pelas linhas de transmissão. Devido às suas características construtivas, os geradores de corrente alternada trifásicos podem apresentar tensões maiores do que os demais geradores. Assim, quanto maior a tensão de transmissão, menor a corrente que passa pelas linhas e menor o efeito Joule. Dessa forma, os geradores de corrente alternada são os que apresentam melhor rendimento e economia.
Os geradores de corrente contínua contêm um terminal de saída que é chamado de "escova". A escova é um contato deslizante que fica em contato com a superfície do comutador, que é uma peça giratória do gerador responsável por mudar a direção da corrente elétrica gerada na bobina. Um número maior de anéis coletores pode ser encontrado em geradores de corrente alternada. Você acertou! B. Um único anel segmentado chamado "comutador". Os geradores de corrente contínua contêm um terminal de saída que é chamado de "escova". A escova é um contato deslizante que fica em contato com a superfície do comutador, que é uma peça giratória do gerador responsável por mudar a direção da corrente elétrica gerada na bobina. Um número maior de anéis coletores pode ser encontrado em geradores de corrente alternada. Resposta incorreta. C. Três anéis coletores. Os geradores de corrente contínua contêm um terminal de saída que é chamado de "escova". A escova é um contato deslizante que fica em contato com a superfície do comutador, que é uma peça giratória do gerador responsável por mudar a direção da corrente elétrica gerada na bobina.
Um número maior de anéis coletores pode ser encontrado em geradores de corrente alternada. Resposta incorreta. D. Não têm anéis coletores. Os geradores de corrente contínua contêm um terminal de saída que é chamado de "escova". A escova é um contato deslizante que fica em contato com a superfície do comutador, que é uma peça giratória do gerador responsável por mudar a direção da corrente elétrica gerada na bobina. Um número maior de anéis coletores pode ser encontrado em geradores de corrente alternada. Resposta incorreta. E. O número de anéis coletores é indiferente. Os geradores de corrente contínua contêm um terminal de saída que é chamado de "escova". A escova é um contato deslizante que fica em contato com a superfície do comutador, que é uma peça giratória do gerador responsável por mudar a direção da corrente elétrica gerada na bobina. Um número maior de anéis coletores pode ser encontrado em geradores de corrente alternada.
Os geradores trifásicos são amplamente utilizados em sistemas elétricos industriais e comerciais e são essenciais para muitas aplicações que exigem uma fonte de energia elétrica constante e estável.
O alternador elétrico é um tipo de gerador de energia elétrica que produz uma corrente alternada por meio do movimento de um rotor dentro de um estator. O rotor é geralmente acionado por um motor a combustão ou outra fonte de energia mecânica externa, como uma turbina hidráulica ou eólica. Nesses sistemas, como a frequência de saída pode ser determinada? Você acertou! A. Pelo número de polos do estator e velocidade de rotação do rotor. O tipo de gerador não é parâmetro para a definição da frequência de saída de um alternador. Os parâmetros que definem a frequência de saída são o número de polos do estator e a velocidade de rotação do rotor. Resposta incorreta. B. Pelo tipo do gerador: CC ou CA. O tipo de gerador não é parâmetro para a definição da frequência de saída de um alternador. Os parâmetros que definem a frequência de saída são o número de polos do estator e a velocidade de rotação do rotor. Resposta incorreta. C. Pelo número de polos e tipo de gerador: CC ou CA. O tipo de gerador não é parâmetro para a definição da frequência de saída de um alternador.
Os parâmetros que definem a frequência de saída são o número de polos do estator e a velocidade de rotação do rotor. Resposta incorreta. D. Pela velocidade de rotação e tipo de gerador: CC ou CA. O tipo de gerador não é parâmetro para a definição da frequência de saída de um alternador. Os parâmetros que definem a frequência de saída são o número de polos do estator e a velocidade de rotação do rotor. Resposta incorreta. E. Apenas pelo número de polos do estator. O tipo de gerador não é parâmetro para a definição da frequência de saída de um alternador. Os parâmetros que definem a frequência de saída são o número de polos do estator e a velocidade de rotação do rotor.
A forma de onda da corrente alternada é importante porque afeta o desempenho e o comportamento de muitos equipamentos elétricos, como motores elétricos, geradores e transformadores. A forma de onda da corrente alternada é caracterizada por sua amplitude, frequência e fase. Com isso em mente, é correto afirmar que o período de um ciclo é igual: Resposta incorreta. A. à frequência da onda.
Por fim, o valor de pico é o máximo valor da tensão em um semiciclo. Resposta incorreta. D. ao valor eficaz da forma de onda. O período de um ciclo em corrente alternada é o tempo necessário para percorrer um ciclo completo da onda CA. A frequência é o inverso do período, e a amplitude é o valor instantâneo da tensão. Valor eficaz é o valor RMS, correspondente à mesma potência gerada na comparação com a corrente contínua. Por fim, o valor de pico é o máximo valor da tensão em um semiciclo. Resposta incorreta. E. ao valor de pico. O período de um ciclo em corrente alternada é o tempo necessário para percorrer um ciclo completo da onda CA. A frequência é o inverso do período, e a amplitude é o valor instantâneo da tensão. Valor eficaz é o valor RMS, correspondente à mesma potência gerada na comparação com a corrente contínua. Por fim, o valor de pico é o máximo valor da tensão em um semiciclo.
