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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 27.Exercício - Ex. 49

Em um motor cc com as bobinas de campo e o rotor conectados em paralelo (Figura E27.47), a resistência R f das bobinas de campo é 106   Ω e a resistência R r do rotor é 5,9   Ω . 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

letra a)

A bobina e o rotor estão em paralelo, logo possuem o mesmo potencial. Então:

i f = V R f

i f = 120 106

i f = 1,13   A

Passo 2

letra b)

Sabemos a corrente fornecida ao motor e a corrente na bobina. Logo:

I = i f + i r

i r = I - i f

i r = 4,82 - 1,13

i r = 3,69   A

Passo 3

letra c)

A fem induzida desenvolvida pelo motor é dada por:

ε = V - i r R r

ε = 120 - 3,69 ⋅ 5,9

ε = 98,2   V

Passo 4

letra d)

A potência mecânica é a potência elétrica do motor menos a potência dissipada.

P m e c = P - P d i p

P m e c = V I - i r 2 R r + i f 2 R f

P m e c = 120 ⋅ 4,82 - 3,69 2 ⋅ 5,9 + 1,13 2 ⋅ 106

P m e c = 362   W

Resposta

letra a) i f = 1,13   A

letra b) i r = 3,69   A

letra c) ε = 98,2   V

letra d) P m e c = 362   W

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