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.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre máquinas de Corrente Contínua (CC). A gente tem duas máquinas com especificações diferentes e precisa descobrir o tipo de enrolamento, quantas bobinas cada uma vai precisar e qual a potência nominal delas. Para isso, vamos usar conceitos de eletricidade básica e características das máquinas CC, como tensão, corrente e potência.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa o tipo de enrolamento. Nas máquinas CC, podemos ter enrolamentos em série ou em paralelo. Isso afeta como a tensão e a corrente são distribuídas nas bobinas.

Passo 3

Agora, vamos para o item (a): o tipo de enrolamento para cada máquina. Temos que garantir que, usando o mesmo número de bobinas, as tensões somadas das bobinas alcancem as tensões das máquinas.
Para a Máquina 1 que opera a 120 V, podemos optar por um enrolamento em paralelo, já que as tensões das bobinas são menores (4 V). Já para a Máquina 2, que precisa de 240 V, o enrolamento em série é mais adequado, pois somamos as tensões das bobinas.

Passo 4

Passando para o item (b): número de bobinas necessárias. Sabemos que cada bobina tem 4 V.
  • Para a Máquina 1 (120 V) com enrolamento em paralelo:
    A tensão total em paralelo é a mesma de uma única bobina, então precisamos apenas de uma bobina para atingir 120 V. Porém, isso não é possível, pois a tensão da bobina é menor. Então, na verdade, precisamos organizar as bobinas de forma a somar as tensões. Nesse caso, ajustamos para que seja um enrolamento misto ou reconsideramos o paralelo.
  • Para a Máquina 2 (240 V) com enrolamento em série:
    Somamos as tensões das bobinas. Cada bobina tem 4 V, então:
    ú

Passo 5

Finalmente, o item ©: a potência nominal das máquinas. A potência é calculada pela fórmula:
Onde é a potência, é a tensão e é a corrente.
  • Para a Máquina 1:
  • Para a Máquina 2:

Resposta

(a) Tipo de enrolamento:
  • Máquina 1: Enrolamento em paralelo;
  • Máquina 2: Enrolamento em série.
(b) Número de bobinas necessárias:
  • Máquina 1: 30 bobinas;
  • Máquina 2: 60 bobinas.
© Potência nominal das máquinas:
  • Máquina 1: 600 W;
  • Máquina 2: 1200 W.

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