Questões de Concursos Públicos - Engenharia Elétrica

Sabe-se que a relação entre a potência óptica de saída Popt (medida em mW) e a corrente I (medida em mA) que circula através de um diodo laser é dada pela expressão Popt = A (I – Ith), se I > Ith, sendo que A é uma constante característica do diodo e Ith é denominada corrente de limiar. Quando a corrente é menor do que a corrente de limiar, ou seja, I < Ith, a potência óptica de saída é nula (Popt = 0). As constantes A e Ith são dependentes da temperatura de operação. Em geral, vamos assumir que a tensão direta sobre o diodo laser no ponto de operação acima da corrente de limiar é um valor constante, independente da corrente I. Considere a figura (a), que mostra o circuito de polarização DC de um diodo laser, em que o resistor R é utilizado para definir o ponto de operação, bem como o gráfico de potência óptica de saída em função da corrente sobre o diodo laser operando em temperatura ambiente (figura (b)). Assumindo que a tensão direta sobre o diodo laser no ponto de operação desejado seja de 2 V, para que ele opere emitindo 3 mW de potência óptica, os valores de corrente I e do resistor R no circuito de polarização devem ser, respectivamente, de:

Um divisor (ou splitter) óptico é um dispositivo muito importante em sistemas de comunicações ópticas, para permitir a divisão da potência P de um sinal óptico entre N terminais de saída. Os splitters ópticos em geral dividem o sinal em N = 2m saídas, sendo m = 1, 2, 3... um número inteiro. Sabe-se que cada divisão da potência P por um fator de 2 corresponde a uma atenuação de 3dB na potência de saída, quando se mede a potência em escala logarítmica. Nesse sentido, considerando-se um splitter 1:8 (divisor por 8), com uma potência óptica de entrada de 10 dBm, e desprezando qualquer perda por conectorização, a potência nos terminais de saída será de:

Atualmente, em sistemas de comunicação óptica, os cabos ópticos aéreos são instalados aproveitando-se a infraestrutura existente das linhas de transmissão de energia elétrica. Quando instalados nas torres de sistema de energia em alta tensão, os cabos ópticos podem estar sujeitos à presença de altos campos elétricos de baixa frequência. Nesse caso, é correto afirmar:

Uma fibra óptica monomodo apresenta coeficiente de atenuação de 0,5 dB/km. Considere, por questão de simplicidade, que as perdas por conectorização e emendas ópticas valem 1 dB em cada emenda ou conector. Um link de fibra óptica ligando dois pontos A e B distantes 10 km entre si apresenta uma emenda a cada 2 km e dois conectores localizados nos extremos da fibra. Para um receptor óptico que opera com sensibilidade mínima de -20 dBm, a potência mínima inserida pela fonte óptica no início do link para que possa operar no limiar de recepção deverá ser de:

Um OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) é um refletômetro no domínio do tempo muito utilizado na caracterização de fibras ópticas, conectores e emendas. Basicamente, injeta-se um pulso óptico na fibra óptica que se quer analisar e mede-se a intensidade e atraso das várias reflexões ao longo da fibra, que voltam ao ponto de entrada do sinal na fibra. As reflexões ocorrem devido a falhas na fibra óptica, espalhamento Rayleigh, regiões com curvas, conectores, emendas e terminações da fibra, permitindo também a medição do comprimento L de uma fibra e a atenuação de sinal em função da distância. Um esboço do gráfico típico obtido em um OTDR para uma fibra sem emendas ou conectores, terminada a L = 20 km do OTDR, é mostrado na figura ao lado: Com base no gráfico apresentado, o valor aproximado do coeficiente de atenuação dessa fibra é de:

Para uma máquina síncrona flutuando em um barramento de potência infinita, é CORRETO afirmar:

O circuito elétrico apresentado abaixo é alimentado por uma fonte de tensão contínua de 24 V, sendo três os tipos de cargas: três lâmpadas de 24 V (L1, L2 e L3) e potência de 3 W cada uma delas, um indutor (L) e um capacitor (C), onde as duas últimas cargas são caracterizadas como bipolos armazenadores de energia elétrica. Admitindo-se que a fonte tenha sido ligada há muito tempo (por exemplo, 5 minutos),

Para o projeto de uma instalação elétrica monofásica de uma carga com impedância complexa = 11 I60° Ω, alimentada por um gerador de tensão do tipo senoidal com frequência f = 60 Hz e tensão pico a pico Vgpp = 440 . V , necessita-se determinar dois parâmetros elétricos, importantes a tal projeto: a corrente eficaz Ief e a potência aparente Pap. Os respectivos valores são:

O circuito apresentado na figura abaixo deverá ser utilizado como plataforma de aferição de um sensor de proximidade, produzido por uma empresa de tal setor. O procedimento consiste em colocar a chave CH na posição 1, efetuar a leitura da corrente e da tensão, em seguida passar a chave para a posição 2 e efetuar a leitura da resistência resultante, onde RS simboliza o respectivo sensor a ser aferido, com interesse em dois algarismos significativos. Admitindo-se que tal sensor possua resistência de 10 Ω, os resultados apresentados nas duas etapas, considerando respectivamente corrente, tensão e resistência são:

Deseja-se medir a potência aparente de uma instalação trifásica em baixa tensão. Segundo o teorema de Blondel, é possível obter a potência ativa de um sistema trifásico desequilibrado em estrela, medindo-se apenas as potências ativas de duas fases em relação ao neutro. No entanto, nesse caso, não se disponibiliza wattímetros para tal aplicação, porém em compensação o sistema é equilibrado, ou seja, há simetria do gerador e carga, ambos trifásicos em estrela. Sabe-se ainda que foi possível, através de um amperímetro alicate, obter o valor da corrente de linha da fase R (ILR) e, através de um voltímetro, medir a tensão entre fase R e neutro, VFR = 220 V, conforme figura abaixo. A potência aparente em VA da carga deverá ser