Uma fonte de 95 V e resistência interna
está associada em série com um resistor de
e com um motor elétrico de 50 V e resistência interna
. Desenhe o circuito e calcule a potencia consumida pelo motor.
Passo 1
Vamos resumir a questão: Temos uma fonte de 95 V com resistência interna de
, conectada em série com um resistor de
e um motor elétrico que tem uma força contra-eletromotriz (FCEM) de 50 V e resistência interna de
. Nosso objetivo é desenhar esse circuito e calcular a potência consumida pelo motor. Para isso, vamos precisar aplicar conceitos de circuitos em série e usar a Lei de Ohm.
Passo 2
Primeiro, vamos imaginar como é o circuito. Em série significa que todos os componentes estão ligados um após o outro, formando um único caminho para a corrente. Então, começamos com a fonte de 95 V, seguida pela resistência interna dela (
), depois o resistor de
, e por último o motor com sua FCEM de 50 V e resistência interna de
. Não podemos desenhar aqui, mas visualize uma linha contínua conectando todos esses elementos.
Passo 3
Para encontrar a potência consumida pelo motor, precisamos primeiro descobrir a corrente que está circulando no circuito. Como todos os componentes estão em série, a corrente é a mesma em todo o circuito. Vamos usar a Lei de Ohm, que relaciona tensão (V), corrente (I) e resistência ® pela fórmula:
Passo 4
Vamos calcular a resistência total do circuito. Somamos todas as resistências presentes:
Passo 5
Agora, precisamos considerar a FCEM do motor. A FCEM age como uma fonte de tensão que se opõe à fonte principal. Então, a tensão efetiva que está empurrando a corrente pelo circuito é a diferença entre a tensão da fonte principal e a FCEM do motor:
Passo 6
Com a tensão efetiva e a resistência total, podemos encontrar a corrente usando a Lei de Ohm:
Passo 7
Agora que sabemos que a corrente no circuito é de 6 A, vamos calcular a potência consumida pelo motor. A potência (
) é dada pela fórmula:
Primeiro, vamos encontrar a tensão total no motor. Ela é a soma da FCEM e da queda de tensão na resistência interna do motor:
Passo 8
Finalmente, calculamos a potência consumida pelo motor:
Resposta
A potência consumida pelo motor é de 303,6 W.
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