Dois geradores sinusoidais têm F_max por espira igual a 1,0×10?4 Wb. Gerador A: N=200 espiras e velocidade…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Dois geradores sinusoidais têm F_max por espira igual a 1,0×10?4 Wb. Gerador A: N=200 espiras e velocidade angular ?=120 rad/s. Gerador B: N=400 espiras e ?=60 rad/s. Use e_max = N·?·F_max. Compare as amplitudes das f.e.m.; qual conclusão?
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Calcule e_A = 200·120·1,0×10?4 = 200·0,012 = 2,4 V. Calcule e_B = 400·60·1,0×10?4 = 400·0,006 = 2,4 V. Conclusão: ambos os geradores apresentam mesma amplitude de f.e.m. (2,4 V) apesar das diferenças; aumentar N compensa diminuir ? linearmente. Observação qualitativa: para mesma F_max, produto N·? determina e_max; portanto, para projetos, é possível ajustar número de espiras ou velocidade para obter a f.e.m. desejada, lembrando limitações práticas como resistência ôhmica das bobinas e perdas magnéticas.
Explicação
Os cálculos mostram que, embora os geradores tenham diferentes números de espiras e velocidades angulares, suas amplitudes de f.e.m. são iguais devido à compensação entre N e ?. Isso ilustra que o produto N·? é o fator determinante para a f.e.m. máxima gerada. Assim, é possível projetar geradores ajustando esses parâmetros para atingir a f.e.m. desejada, considerando as limitações práticas.
Raio-X da questão
força eletromotriz
avaliacao
força eletromotriz · cálculo de amplitudes
Revisar a fórmula da força eletromotriz em geradores sinusoidais.
O aluno pode confundir a relação entre o número de espiras e a velocidade angular, levando a um cálculo incorreto da f.e.m. máxima.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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