Os extensômetros, também conhecidos como strain gauges, são usados para medir deformações em diferentes tipos de corpos e estruturas. Estes dispositivos variam a sua resistência elétrica à medida que sofrem deformações mecânicas e por meio de um circuito elétrico é possível mensurar esta (variação de) resistência e associá-la à variação de deformação.

Sistemas de medição à strain gauge são aplicados em diversas áreas da instrumentação e controle como medidores de força e torque de uma máquina, transdutores de aceleração 

 Analisando a ponte:

Uma vez que a ponte está equilibrada e não passa nenhuma corrente pelo galvanômetro, R1 e R2 se comportam como se estivessem em série.

Atividade 1.1) Considerando que R2 é um potenciômetro e foi ajustado para 125 Ω. Além disso, considere que:

R1=500 Ω

R3=200 Ω

 1.a) Determine a resistência do strain gauge (Rx);

E se a corrente do galvanômetro for diferente de zero? Neste caso, temos uma ponte desequilibrada e podemos aplicar o teorema de Thévenin ou Norton em relação aos terminais do galvanômetro para encontrar o valor da corrente que o atravessa. A Figura 3 mostra uma resistência interna do galvanômetro representada por um resistor interno.

Podemos redesenhar o circuito considerando o equivalente de Thevenin (Vth e Rth) e, desta forma, encontrar o valor da corrente no galvanômetro.

 Então, para determinar o valor da corrente que passa pelo galvanômetro, é possível aplicar o Teorema de Thévenin entre os pontos a e b, considerando que a resistência interna do galvanômetro é de 40Ω e os demais valores do circuito são:

 V=220 V R1=3 kΩ R2=1 kΩ R3=400 Ω Rx=600 Ω

1.b) Calcule o valor da resistência de Thevenin Rth.

1.c) Calcule o valor de Vth.

1.d) Calcule o valor da corrente IG no circuito equivalente de Thevenin com os valores encontrados em b) e c).

Considere agora que um resistor de 2k foi adicionado em série com a fonte de tensão, conforme mostrado na Figura 5.

 Neste caso, como podemos determinar se a Ponte está balanceada? Podemos calcular a tensão entre a e b e, caso seja nula a ponte estará balanceada.

1.e) Portanto, determine se a ponte do circuito está balanceada calculando o valor de vab aplicando o método de análise de malhas no circuito da Figura 5.

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FATOR DE POTÊNCIA DE UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA

A energia necessária para o funcionamento de equipamentos como motores, transformadores, fornos é formada a partir das componentes: ativa (medida em kWh) e reativa (medida em kVArh). A energia ativa é aquela que realmente executa o trabalho, responsável pelo movimento, aquecimento, iluminação. A energia reativa é a componente que não realiza trabalho, porém é consumida pelos equipamentos com a finalidade de formar os campos eletromagnéticos que também são necessários para o funcionamento.

 Atividade 2)

Um morador da região contratou você para analisar as instalações elétricas da residência, pois estava descontente com a oscilação de energia que acontecia em sua casa. Segundo ele, isso ocorria devido ao uso de equipamentos de solda em uma pequena fábrica que ficava no prédio ao lado da sua propriedade.

Sabendo que esses eram os únicos consumidores conectados ao transformador de distribuição de energia, foi instalado um analisador de energia que registrou a tensão no ponto de conexão da residência do solicitante (Vcasa) e a corrente consumida pela fábrica (Ifab), simultaneamente. Durante a medição, todas as cargas da residência estavam desligadas.

Em um dos registros ocorreu uma corrente de 100A eficazes com um ângulo de 35° atrasados em relação à tensão Vs. Nessa situação, a tensão eficaz medida na residência foi 220 V quando a corrente da fábrica (Ifab) era nula.

Na Figura 7, está ilustrado o circuito equivalente do cenário citado acima. Onde RL e XL se referem à impedância do transformador, sendo os valores:

RL = 0,1 Ω XL = j0,25 Ω

Considerando o contexto descrito, responda os itens que seguem:

2.a) Calcule o módulo da tensão Vs.

2.b) Qual o valor eficaz da tensão na residência quando a corrente na fábrica é de 100 A?

2.c) Qual o fator de potência da fábrica quando a corrente é de 100 A?

2.d) Considerando a ideia de que a impedância da fábrica fosse linear (formada apenas por elementos de circuitos elétricos, como resistores, indutores e capacitores) qual seria a impedância Zfab quando a corrente é de 100 A com ângulo de 35° atrasados?

2.e) Qual a potência ativa absorvida pela fábrica na condição de 100A?

2.f) Agora, sabendo da situação, se fosse possível modificar a instalação da fábrica adicionando um banco capacitivo em paralelo com a instalação buscando aumentar o fator de potência para 1 mantendo o valor da potência ativa (P), qual seria a potência reativa desse banco capacitivo?