Caso: num sistema de automação industrial, um condutor primário transporta corrente que varia linearmente de 0…

Questão

Caso: num sistema de automação industrial, um condutor primário transporta corrente que varia linearmente de 0 A a 80 A em ?t = 0,05 s. Uma bobina sensor acoplada por mutua indutância M = 3,0×10?³ H está ligada a uma carga R = 4,0 O. a) Calcule a fem induzida máxima na bobina (e = -M·di/dt). b) Calcule a corrente induzida na carga e a potência dissipada enquanto a corrente muda. c) Calcule a energia dissipada nesse intervalo. d) Analise brevemente dois impactos socioambientais da adoção desse sensor na comunidade local (energia, empregos, resíduos).

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

a) di/dt = 80/0,05 = 1600 A/s; e = M·di/dt = 3,0×10?³·1600 = 4,8 V (magn.). b) I = e/R = 4,8/4,0 = 1,20 A; P = I²R = (1,20)²·4,0 = 5,76 W. c) E = P·?t = 5,76·0,05 = 0,288 J. d) Impactos: (1) Positivo — sensoriamento permite controle fino, reduz perdas e consumo energético, beneficiando meio ambiente e economia local; (2) Negativo — equipamentos geram e-lixo e dependência tecnológica, podendo reduzir empregos tradicionais e exigir reciclagem e requalificação profissional.

Explicação

Os cálculos realizados seguem as leis da indução eletromagnética e as relações entre corrente, resistência e potência, permitindo determinar a fem induzida, a corrente na carga e a energia dissipada. A análise dos impactos socioambientais reflete a dualidade entre os benefícios da eficiência energética e os desafios relacionados à tecnologia e ao mercado de trabalho. Essa abordagem holística é essencial para entender as implicações da automação industrial na sociedade.

Raio-X da questão

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