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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 27.Exercícios - Ex. 48

Em um motor cc com as bobinas de campo e o rotor conectados em paralelo (Figura E27.47), a resistência Rf das bobinas de campo é 106 V e a resistência Rr do rotor é 5,9 V. Quando uma diferença de potencial de 120 V é aplicada às escovas e o motor está rodando em plena velocidade, fornecendo potência mecânica, a corrente fornecida a ele é 4,82 A. (a) Qual é a corrente nas bobinas de campo? (b) Qual é a corrente no rotor? (c) Qual é a fem induzida, desenvolvida pelo motor? (d) Quanta potência mecânica é desenvolvida por esse motor?

Passo 1

E aiii, tudo bom?

Vamos fazer uma questãozinha aqui!

Vem comigo!

Vamos aplicar V a b = ε + I r   para calcular I. A potência retirada da linha é P = I V a b

A energia mecânica é a energia fornecida menos a perda de energia elétrica I 2 r na resistência interna do motor.

Passo 2

Letra a:

V a b = ε + I r ⇒ I = V a b - ε r = 120 V - 105 V 3 ⋅ 2 Ω = 4.7 A

Passo 3

Letra b:

P retirada da linha   = I V a b = ( 4.7 A ) ( 120 V ) = 564 W

Passo 4

Letra c:

P mecânica   = I V a b - I 2 r = 564 W - ( 4.7 A ) 2 ( 3.2 Ω ) = 493 W

Se o rotor não estiver girando quando o motor for ligado pela primeira vez ou se os rolamentos do rotor falharem, então ε = 0   e  I = 120 V 3.2 Ω = 37.5 A .

Esta grande corrente causa grande aquecimento de I 2 r e pode desarmar o disjuntor.

Resposta

  1. 4.7 A
  2. 564 W
  3. 493 W
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