Uma máquina CC de 4 pólos tem enrolamento ondulado com 300 espiras. O fluxo por pólo é de
. A máquina gira a 1000 rpm .
(a) Qual a tensão gerada? (b) Qual a potência se a corrente nominal na bobina é de 25A?
(a) Qual a tensão gerada? (b) Qual a potência se a corrente nominal na bobina é de 25A?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de máquinas elétricas juntos! A gente tem uma máquina de corrente contínua (CC) com 4 pólos, 300 espiras no enrolamento ondulado, fluxos magnéticos de
por pólo e ela está girando a 1000 rotações por minuto (rpm). Precisamos descobrir duas coisas: (a) qual é a tensão gerada e (b) qual é a potência quando a corrente nominal é de 25A. Para isso, vamos usar algumas fórmulas de eletricidade e entender como elas se aplicam nesse contexto.
Passo 2
Primeiro, vamos entender como calcular a tensão gerada em uma máquina CC. A fórmula que a gente vai usar é:
Onde:
-
é a tensão gerada, -
é o número de pólos, -
é o fluxo magnético por pólo, -
é a velocidade de rotação em rpm, -
é o número de caminhos no enrolamento.
No caso desta máquina, o enrolamento é do tipo ondulado, e para enrolamento ondulado,
. Isso porque, no enrolamento ondulado, o número de caminhos é sempre 2, independente do número de espiras.
Passo 3
Vamos aplicar os valores na fórmula para encontrar a tensão gerada
:
Vamos calcular passo a passo:
-
Multiplicando os valores no numerador:
-
Calculando o denominador:
-
Dividindo numerador pelo denominador:
Então, a tensão gerada é aproximadamente
.
Passo 4
Agora, vamos para a parte (b), onde precisamos encontrar a potência quando a corrente nominal é de 25A. A fórmula para potência elétrica é bem simples:
Onde:
-
é a potência, -
é a tensão, -
é a corrente.
Como já calculamos
na parte anterior, podemos usar esse valor para encontrar a potência.
Passo 5
Vamos aplicar os valores na fórmula para calcular a potência
:
Arredondando, a potência é aproximadamente
.
Resposta
(a) A tensão gerada é aproximadamente
.
(b) A potência é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
(6) Como um circuito RC de primeira ordem responde a uma entrada de tensão constante aplicada subitamente?
Um indutor tem uma indutância que foi obtida experimentalmente como
onde e x é o deslocamento de um elemento móvel. A resistência de enrolamento foi medida e é igual a
.
(a) O deslocamento é mantido constante em
e a corrente é incrementada de 0 a
. Encontre a energia magnética armazenada resultante.
(b) A corrente é mantida em 7,0 A e o deslocamento é ajustado para 2,5mm. Encontre a variação da energia magnética armazenada.
onde
(a) O deslocamento
(b) A corrente é mantida em 7,0 A e o deslocamento é ajustado para 2,5mm. Encontre a variação da energia magnética armazenada.
A relação
-i para um sistema eletromagnético é
Para i e
, determine a força mecânica usando (a) a energia do sistema; (b) a coernergia do sistema.
Para i
Duas cargas puntiforme estão localizadas no plano
da seguinte forma: uma carga de 2,0
em
e
, e outra de
em
e
. Se uma terceira carga de
for colocada na origem, encontre as componentes x e y e o módulo da força exercida sobre ela. Dica: Lei de Coulomb vetorial. Re:
.