Questão nº 43

Questão de Engenharia Elétrica · FCC TRT23 2022 (nº 43)

FCC2022Analista Judiciário - Área Apoio Especializado - Especialidade Engenharia (Elétrica)Engenharia Elétrica
Gabarito: Dver comentário ↓

O gráfico abaixo apresenta o comportamento do fator de potência e da potência reativa de um motor monofásico em função da carga do rotor.

Figura da questão de Engenharia Elétrica

Se este motor estiver operando com 40% da carga nominal, os valores aproximados das potências aparente (em kVA) e ativa (em W) são, correta e respectivamente,

Resposta comentada

Gabarito Alternativa D

Em um circuito de corrente alternada, a potência aparente (S) é a potência total fornecida, a potência ativa (P) é a potência útil que realiza trabalho, e a potência reativa (Q) é a potência que oscila entre a fonte e a carga, necessária para campos magnéticos, mas não realiza trabalho útil. O fator de potência (FP) indica a eficiência com que a potência aparente é convertida em potência ativa.

  • (A) Incorreta: Os valores calculados para potência aparente e ativa não correspondem a 76 kVA e 53 kW.
  • (B) Incorreta: Os valores calculados para potência aparente e ativa não correspondem a 64 kVA e 42 kW. Embora a potência ativa seja próxima, a aparente está incorreta.
  • (C) Incorreta: Os valores calculados para potência aparente e ativa não correspondem a 59 kVA e 53 kW.
  • (D) Correta: No gráfico, para 40% da carga nominal, o fator de potência (FP) (linha azul) é aproximadamente 0,8 e a potência reativa (Q) (linha laranja) é aproximadamente 32 kVAR. Primeiramente, calculamos o sin(ϕ)\sin(\phi) a partir do FP: sin(ϕ)=1FP2=10.82=10.64=0.36=0.6\sin(\phi) = \sqrt{1 - \text{FP}^2} = \sqrt{1 - 0.8^2} = \sqrt{1 - 0.64} = \sqrt{0.36} = 0.6. Com isso, a potência aparente (S) é calculada usando a relação Q=S×sin(ϕ)Q = S \times \sin(\phi), então S=Q/sin(ϕ)=32 kVAR/0.653.33 kVAS = Q / \sin(\phi) = 32 \text{ kVAR} / 0.6 \approx 53.33 \text{ kVA}. Em seguida, a potência ativa (P) é calculada por P=S×FP=53.33 kVA×0.842.66 kWP = S \times \text{FP} = 53.33 \text{ kVA} \times 0.8 \approx 42.66 \text{ kW}. Arredondando, obtemos 53 kVA e 43 kW. A alternativa 'D) 53 e 42' é a mais próxima, interpretando '42' como 42 kW (ou 42.000 W), pois 42 W seria inconsistente com o FP de 0.8.
  • (E) Incorreta: Os valores calculados para potência aparente e ativa não correspondem a 42 kVA e 35 kW. Este distrator pode ser tentador se houver confusão na leitura do gráfico ou nas fórmulas, ou se a unidade da potência ativa (W) for interpretada de forma literal, o que levaria a um fator de potência irreal.

Fonte: FCC TRT23 2022 Analista Judiciário - Área Apoio Especializado - Especialidade Engenharia (Elétrica) (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.

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