1ª QUESTÃO
Atividade MAPA – Conversão Eletromecânica de Energia 54/2023
1) A conservação de energia é um princípio fundamental da física que afirma que a energia total de um
sistema isolado permanece constante ao longo do tempo, desde que nenhuma energia seja adicionada ou
retirada do sistema. Isso se aplica a uma ampla gama de situações e processos em nosso mundo, e a sua
aplicação tem um impacto significativo em nossa sociedade.
Descreva com suas palavras exemplos de conservação de energia em um contexto geral, bem como sua
importância no processo de conversão eletromecânica de energia aplicada para a sociedade no mundo
moderno em que vivemos.
2) A maioria dos sistemas de potência do mundo é trifásica e, consequentemente, os geradores síncronos
são máquinas trifásicas com pouquíssimas exceções. Para se produzir um conjunto de três tensões
defasadas de 120 graus elétricos no tempo, devem ser usadas no mínimo três bobinas defasadas de 120
graus elétricos no espaço.
A Figura 1 representa o momento de produção de um campo magnético girante:

Com suas palavras, descreva o momento de magnetização do ponto 1 até o ponto 7 que representa um
ciclo completo. Detalhe ponto a ponto.
3) Os transformadores são dispositivos muito importantes nos sistemas de corrente alternada,
principalmente quando se trata de sistemas elétricos de potência. Os transformadores possibilitam a
transferência da energia elétrica em níveis de tensão de uma forma mais econômica, e possibilita a
utilização da energia elétrica em níveis de tensão mais baixos e adequados para aplicações mais
particulares, como no caso de sistemas de baixa tensão.
Os transformadores também são muito utilizados em sistemas de baixa potência, como no caso de sistemas
de eletrônica de potência, e em sistemas de controle, que possui como característica controlar as
impedâncias entre uma fonte e a carga, isolação entre os circuitos e também para se obter uma máxima
eficiência na transferência de potência.
Para um transformador de distribuição de 50kVa, que no seu lado de alta tensão se encontra com 2400V, e
no secundário de baixa tensão em curto-circuito apresenta uma tensão de 240V com uma frequência de
60Hz, possui uma impedância de dispersão de 0,72+j0,92 do lado de alta tensão e de 0,0070+j0,0090 no
lado de baixa tensão. O ensaio de curto-circuito apresentou os valores de 48V, 20,8A e 617W para alta
tensão. A impedância responsável pela corrente de excitação é de 6,32+j43,7 referente ao lado de baixa
tensão. Um ensaio de circuito aberto, com o lado de baixa tensão energizado apresentou os valores de
240V, 5,14A e 186W.
De acordo com as informações apresentadas, determine:
a) Desenhe o circuito equivalente ao lado de alta tensão e apresente os valores de impedâncias no circuito.
b) Desenhe o circuito equivalente ao lado de baixa tensão e apresente os valores de impedância no circuito.
c) Para o valor da alta tensão, calcule o valor da corrente que flui na impedância de magnetização.
d) Determine o rendimento para um fator de potência de 0,80 indutivo. E determine o valor da regulação de
tensão a plena carga.
4) Na disciplina de conversão eletromecânica de energia é possível se estudar as relações fundamentais das
máquinas elétricas e dos transformadores, que possuem o mesmo princípio eletromagnético para o seu
funcionamento, porém possuem características que são únicas de cada um deles. Com suas palavras
descreva o que é uma máquina elétrica e o que é um transformador. Lembre-se de apresentar de forma
detalhada o que compõe cada um deles.