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É preciso ter mais cuidado na elaboração de questões de concursos púbicos

É preciso ter mais cuidado na elaboração de questões de concursos púbicos

Recentemente recebi um pedido de um leitor do meu site para tirar dúvidas sobre algumas questões de um concurso para agente de manutenção (elétrica, telefonia e hidráulica) da Prefeitura Municipal de Campinas realizado em maio de 2012.

Circuito Série: qual a resposta correta? Parte II

Circuito Série: qual a resposta correta?

Parte II – “A revanche”

Qual a resposta corretaPelo que pude ver ainda ficaram algumas dúvidas sobre o problema mencionado post anterior e na pressa de responder no grupo talvez eu não tenha sido muito claro, por isso resolvi voltar ao assunto.

Um ponto que parece ter confundido muita gente é o fato de no desenho do circuito aparecer escrito 12V abaixo de cada lâmpada e como eram 3 lâmpadas a soma destes valores coincidia com o valor da tensão aplicada o que está de acordo com um circuito série como o da questão.

Circuito Série: qual a resposta correta?

Circuito Série: qual a resposta correta?

Qual a resposta corretaEsta questão apareceu num grupo do facebook e como eu vi gente respondendo certo e também errado, então vamos ver porque a resposta correta é: a lâmpada de 3W queimará.

Em primeiro lugar engana-se quem pensa que sendo todas as lâmpadas para trabalhar em 12V nenhuma queimará, pois a soma das três dá os 36V aplicados ao circuito.

A “pegadinha” está no fato das lâmpadas serem de potências diferentes e, por isso apresentaram resistências diferentes.

Para resolver este circuito devemos seguir alguns passos e assim responder tecnicamente ao item b da questão, ou seja, por que?

Não adianta responder apenas “qual” e aqui vale aquela historinha atribuída a Pompéia, mulher do imperador romano Júlio Cesar, “À mulher de Cesar não basta ser honesta, tem que parecer honesta”, portanto tem que matar a cobra e mostrar o pau, como diz o ditado.

Vou iniciar fazendo dois cálculos básicos para verificar qual a corrente nominal que deve circular em cada lâmpada e depois qual a resistência oferecida por cada lâmpada.

1) Qual a corrente que circulará em cada lâmpada individualmente, ou seja, a corrente nominal da lâmpada?

Para isso usaremos a relação P = U x I ou I = P/U (*)

a) Para a lâmpada de 18W teremos I = 18/12 = 1,5A

b) Para a lâmpada de 3W teremos I = 3/12 = 0,25A

c) Para a lâmpada de 9W teremos I = 9/12 = 0,75A

Veja bem estas não são as correntes que circularam nas lâmpadas quando estiverem no circuito e sim a corrente nominal em cada lâmpada individualmente.

2) Agora vamos calcular a resistência de cada lâmpada. Aqui cabe uma observação, estas resistências serão diferentes das medidas nas lâmpadas com um ohmímetro. Por quê? (fica como dever de casa).

Para calcular as resistências das lâmpadas (quando ligadas) usaremos a relação R = U2/P

a) Para a lâmpada de 18W teremos R = 122/18 = 144/18 = 8Ω

b) Para a lâmpada de 3W teremos R = 122/3 = 144/3 = 48 Ω

c) Para a lâmpada de 9W teremos R = 122/9 = 144/9 = 16 Ω

De posse destes três valores podemos concluir que a resistência total do circuito será 8 + 48 + 16 = 72 Ω

E agora concluiremos que a corrente no circuito será I = 36/72 =0,5A.

Como a lâmpada de 3W só suporta 0,25A, é claro que irá queimar.

Lembremos que no caso do circuito série as potências não se somam diferentemente do circuito paralelo e aí recomendo a leitura do meu artigo A Lâmpada Série no século XXI.

E assim provamos que a mulher de Cesar é honesta!

(*) Os livros de física representam a tensão ou ddp por U, enquanto os livros de eletrônica, às vezes, utilizam  E.

Até sempre.

Entendendo os valores dos capacitores

 Entendendo os valores dos capacitores

CapacitoresDecidi escrever sobre os valores dos capacitores (ou condensadores como dizem os “antigos” e os espanhóis) por causa de um pedido de alguém que apareceu num destes grupos do facebook.

O participante do grupo estava à cata de um capacitor cerâmico de “1,2nF” e dizia não encontrar em lugar nenhum.

A primeira questão é que ele não mencionava a tensão de trabalho do capacitor o que realmente poderia se um complicador caso fosse um capacitor para tensão alta como 1 ou 2kV.

Ora, os veteranos sabem que este valor de capacitor (se não for para alta tensão) é bastante comum e não é deve ser difícil de conseguir, entretanto muita gente dava palpites, mas ninguém ajudada o “pobre coitado”.

Resolvi entrar na brincadeira e para não ficar no bate boca ali no face pedi-lhe que entrasse em contato comigo por e-mail.

O Amplificador Operacional nas provas de concursos – Parte II

O Amplificador Operacional nas provas de concursos – Parte II

No post da semana passada eu alertei aos interessados em fazer um concurso público na área de eletroeletrônica que não deveriam se descuidar a respeito dos ampops que sempre estão presentes nas provas.

Esta semana vou continuar apresentando mais algumas questões sobre o tema para que você se anime e veja que passar num concurso é possível. Basta querer e estudar.

O Amplificador Operacional nas provas de concursos

O Amplificador Operacional nas provas de concursos

Quem pretende prestar algum concurso público na área de eletrônica, principalmente para técnico de laboratório, não pode deixar de incluir nos seus estudos os amplificadores operacionais.

Praticamente em todas as provas que examinei percebi que aparecem uma ou duas questões sobre os amplificadores operacionais quase sempre bem simples para quem está preparado, é claro!

Aqui no site já apresentei alguns post sobre este tema e neste agora vou analisar uma questão sobre os amplificadores operacionais que caiu na prova para técnico de laboratório de eletrônica na Universidade Federal do Pará.

Uma das aplicações clássicas dos amplificadores operacionais é a sua utilização como circuito inversor somador. Aliás, uma soma é uma operação matemática, não é mesmo?

A figura abaixo mostra como é o circuito.

Ampop Smador

Ampop Smador

Algumas coisas devem ser observadas neste circuito. A primeira é que todos os sinais a serem somados são aplicados à entrada inversora a qual recebe uma realimentação da saída pelo resistor RF. Outro detalhe a ser notado é que a entrada não inversora está ligada diretamente à terra.

A entrada não inversora funcional como “terra virtual”.

Vamos fazer uma pausa aqui para falar de “terra virtual”. Hoje em dia a palavra virtual está na moda, mas pelo início dos anos 70, quando a ouvi pela primeira vez, confesso que foi “duro de entender” o que é um terra virtual.

Grosso modo, virtual é aquilo que se comporta como se fosse alguma coisa sem ser.

Por exemplo, se você não tem dinheiro na sua conta bancária, mas tem cheque especial você pode gastar o dinheiro que não tem. Você está usando um “dinheiro virtual” (depois o banco lhe cobra em reais um juro que não é virtual, é muito real).

Voltemos ao “mundo real” para tratar do terra virtual do ampop.

Acompanhe a figura abaixo.

Ampop inversor

Ampop inversor

Da figura concluímos que Vout = A (0 – V) e, portanto V = Vout/ A.

Entretanto, como o ganho de um ampop é muito grande a divisão de Vout por A dá praticamente 0 o que nos leva a concluir que a entrada inversora (V) é igual a zero, ou seja, embora não esteja ligada à terra funciona como se estivesse e por isso, é chamada de terra virtual (é o famoso não é, mas parece que é!).

Aplicando está ideia do terra virtual ao nosso amplificador somador obteremos a seguinte expressão para resolver os problemas relacionados a ele:

Fórmual do amplificador somador

Ops! Tá achando esta fórmula estranha?

Vamos destrinchá-la e você verá que é bem simples.

Fórmula do amp somador

Em primeiro lugar aquele símbolo “doido” que aparece no meio da fórmula é a letra grega chamada sigma e que os matemáticos utilizam para expressar somatórios.

Ela é usada para simplificar uma expressão deste tipo

Repare que como Rf aparece em todos os termos ele foi colocado em evidencia junto com o sinal negativo (entrada inversora) e aí sobram os termos que representam a divisão entre cada tensão de entrada (V1, V2,…. Vn) pelos respectivos resistores (R1, R2,… Rn) que na fórmula simplificada são representados por Vi onde “i” vai de 1 até n.

Optei por apresentar a fórmula simplificada porque ela costuma aparece nos livros e muitos estudantes não entende o que é.

Da teoria para a prática

Veja que a questão mostrada a seguir se enquadra exatamente no que acabamos de estudar.

Questão de concurso

Questão de concurso

Substituindo os valores na fórmula temos

Rf = R = 10k     R1 = 2k, R2 = 4k, R3 = 6k

V1 =1V,  V2 = 2V e V3 = 3V

Vout = – 10k (1/2k + 2/4k + 3/6k) = – 10 (1/2 + 1/2 + 1/2) = -10 (3/2) = – 30/2 = – 15V, logo a resposta é a opção B.

Viu, com um mínimo de conhecimento foi possível resolver rapidamente esta questão.

Na próxima semana mostrarei outras questões ainda dentro deste tema.

E aí tá animado para encarar os concursos que estão surgindo por ai?

Até sempre.

 

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