Uma máquina CC com excitação paralela (
) tem
,
espiras por polo (enrolamento de campo). Ela é operada como um gerador com excitação independente e gira a 1000 rpm. Quando If = 1,8A (corrente de campo), a tensão terminal da máquina em vazio é 240 V . Quando o gerador opera em plena carga, a tensão cai para 225V.
(b) Determine a queda de tensão devida à reação da armadura
(b) Determine a queda de tensão devida à reação da armadura
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre uma máquina de corrente contínua (CC) que está funcionando como gerador. A gente precisa descobrir qual a queda de tensão que acontece por causa da reação da armadura quando o gerador está operando em plena carga. Para resolver isso, vamos usar conceitos de máquinas elétricas, especificamente sobre geradores CC, resistência da armadura e reação da armadura.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que acontece quando o gerador está sem carga (vazio) e quando está em plena carga. No vazio, a tensão terminal é de 240 V e a corrente de campo é de 1,8 A. Quando ele está em plena carga, a tensão cai para 225 V. A diferença entre essas tensões nos dá uma pista sobre a queda de tensão total no sistema.
Passo 3
A resistência da armadura (Ra) é dada como 0,12 Ω. Quando o gerador está em plena carga, parte da tensão é perdida devido à resistência da armadura e outra parte devido à reação da armadura. Vamos chamar a tensão perdida pela resistência da armadura de
e a queda de tensão pela reação da armadura de
.
Passo 4
A diferença de tensão entre o vazio e a plena carga é de:
Essa diferença de 15 V é a queda de tensão total que ocorre quando o gerador passa do vazio para a plena carga.
Passo 5
Sabemos que parte dessa queda de tensão é devido à resistência da armadura, que pode ser calculada usando a Lei de Ohm:
Mas, como não temos o valor da corrente de armadura (
), vamos considerar que a queda de tensão total de 15 V inclui tanto
quanto
.
Passo 6
Entretanto, para este exercício, estamos interessados especificamente na queda de tensão causada pela reação da armadura (
). Como não temos a corrente de armadura, podemos assumir que a maior parte da queda de 15 V é devido à reação da armadura, já que a perda na resistência é geralmente menor.
Passo 7
Portanto, a queda de tensão devida à reação da armadura é de aproximadamente 15 V.
Resposta
A queda de tensão causada pela reação da armadura é de 15 V.