Duas máquinas CC são necessárias:
Máquina 1: 120 V, 1500 rpm, 4 pólos
Máquina 2: 240 V, 1500 rpm, 4 pólos
as bobinas à disposição tem 4 V e 5 A nominais. Usando o mesmo número de bobinas nas duas máquinas, determine: (a) O tipo de enrolamento para cada máquina; (b) número de bobinas necessárias; © a potência nominal das máquinas.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem duas máquinas de corrente contínua (CC) com especificações diferentes e precisa descobrir três coisas: o tipo de enrolamento para cada uma, quantas bobinas elas precisam e qual é a potência nominal de cada máquina. Para resolver isso, vamos usar conceitos de eletromagnetismo e circuitos elétricos básicos. Vamos precisar entender como as bobinas funcionam em relação à tensão e corrente, além de calcular a potência usando fórmulas elétricas.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o tipo de enrolamento para cada máquina. O tipo de enrolamento pode ser série ou paralelo. No enrolamento em série, a mesma corrente passa por todas as bobinas, enquanto no paralelo, a tensão é a mesma em todas as bobinas.

Passo 3

Para a Máquina 1, que opera em 120 V, se usarmos o enrolamento em série, a tensão total seria a soma das tensões das bobinas. Já para a Máquina 2, que opera em 240 V, também podemos considerar o enrolamento em série. Mas vamos verificar isso na próxima etapa.

Passo 4

Vamos calcular o número de bobinas necessárias para cada máquina usando o mesmo número de bobinas. A tensão total da máquina é igual à tensão de uma bobina multiplicada pelo número de bobinas no enrolamento.
Para Máquina 1:
Vtotal = Vbobina times N
120,V = 4,V times N
N = 1204 = 30 bobinas
Para Máquina 2:
240,V = 4,V times N
N = 2404 = 60 bobinas
Mas você mencionou que deve usar o mesmo número de bobinas nas duas máquinas. Portanto, precisamos ajustar o tipo de enrolamento para que a tensão total se adeque.

Passo 5

Para usar o mesmo número de bobinas em ambas as máquinas, vamos optar pelo enrolamento em paralelo. Nesse caso, a tensão em cada bobina será a mesma que a tensão da máquina.
Para Máquina 1:
Vtotal = Vbobina = 4,V
Para alcançar 120 V, precisamos conectar 30 grupos de bobinas em série:
120,V = 4,V times 30
Para Máquina 2:
240,V = 4,V times 60
Assim, o tipo de enrolamento que permite usar o mesmo número de bobinas é o enrolamento em paralelo.

Passo 6

Agora, vamos calcular a potência nominal das máquinas. A potência ( P = V times I ) é dada pela fórmula:
P = 120,V times 5,A = 600,W
Onde P = 240,V times 5,A = 1200,W é a tensão e é a corrente.
Para Máquina 1:
Para Máquina 2:

Resposta

(a) Ambas as máquinas utilizam enrolamento em paralelo.
(b) São necessárias 30 bobinas para a Máquina 1 e 60 bobinas para a Máquina 2.
© A potência nominal é de 600 W para a Máquina 1 e 1200 W para a Máquina 2.

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