Duas máquinas CC são necessárias:
Máquina 1:
pólos
Máquina 2:
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.
Máquina 1:
Máquina 2:
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:
Para Máquina 2:
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:
Para alcançar 120 V, precisamos conectar 30 grupos de bobinas em série:
Para Máquina 2:
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 (
) é dada pela fórmula:
Onde
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.
(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.
Exercícios relacionados
Uma placa plana e condutora está carregada com uma densidade superficial de cargas uniforme igual a
. Desprezando o efeito das bordas calcule o campo elétrico produzido pela placa a uma distância de: (a) 1,0 [cm]; (b) 100 [cm]; © 1,0 [m]. Dica: fórmula do campo elétrico de uma placa plana.
(para todas as direções).
Um motor de indução de
pólos, 60 Hz , ligado em Y, tem um escorregamento de plena carga de
.
(a) Qual a velocidade síncrona desse motor?
(b) Qual a velocidade do rotor com carga nominal?
© Qual a frequência da corrente no rotor com carga nominal?
(d) Qual o conjugado no eixo do motor a carga plena?
(a) Qual a velocidade síncrona desse motor?
(b) Qual a velocidade do rotor com carga nominal?
© Qual a frequência da corrente no rotor com carga nominal?
(d) Qual o conjugado no eixo do motor a carga plena?
Um motor de indução de rotor bobinado, trifásico,
pólos tem uma relação de bobinas estator/rotor de 1:0,5 e ambos são conectados em estrela. O estator é ligado a uma fonte trifásica de
e o motor gira a 1140 rpm .
(a) Qual é o escorregamento nesta operação?
(b) Qual a tensão por fase e frequencia induzidas no rotor?
© Qual a velocidade do campo do rotor com relação à rotação do eixo do rotor?
(a) Qual é o escorregamento nesta operação?
(b) Qual a tensão por fase e frequencia induzidas no rotor?
© Qual a velocidade do campo do rotor com relação à rotação do eixo do rotor?
Um capacitor cilíndrico de núcleo de ar tem raio interno de 0,2 [cm] e raio externo de 0,5 [cm]. Qual deve ser o comprimento do capacitor para que sua capacitância seja igual a 10
? Dica: fórmula da capacitância de um capacitor cilíndrico. Re: h=164,93 [m].