Um motor CC é alimentado por V = 48,0 V; resistência do armadura Ra = 2,00 O. Constantes: K_t = 0,150 N·m/A e…
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
Um motor CC é alimentado por V = 48,0 V; resistência do armadura Ra = 2,00 O. Constantes: K_t = 0,150 N·m/A e K_e = 0,150 V·s/rad. O torque de carga é t_load = 1,80 N·m. Despreze indutância e atrito. Determine a velocidade angular de regime ? (rad/s) e a potência mecânica fornecida à carga P_mech (W).
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Em regime t = K_t·I ? I = t_load/K_t = 1,80/0,150 = 12,0 A. Contra-e.m.f. E = V - I·R_a = 48,0 - 12,0·2,00 = 24,0 V. ? = E/K_e = 24,0/0,150 = 160 rad/s. P_mech = t_load·? = 1,80·160 = 288 W. (Entrada elétrica P_in = V·I = 576 W; eficiência = 50%).
Explicação
A solução envolve a aplicação das relações fundamentais de um motor CC, onde o torque gerado é proporcional à corrente e a tensão aplicada é reduzida pela queda de tensão na resistência da armadura. A partir da contra-e.m.f., é possível calcular a velocidade angular do motor, que é essencial para determinar a potência mecânica fornecida à carga. A eficiência do sistema é avaliada comparando a potência mecânica com a potência elétrica consumida.
Raio-X da questão
motor CC
avaliacao
circuitos elétricos · motores elétricos
Revisar as equações de torque e potência em motores elétricos.
O aluno pode confundir a relação entre torque e potência, calculando a potência sem considerar a velocidade angular corretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Como obter mais energia de um gerador caseiro? Um estudante construiu um modelo em que uma bobina circular de 150…
- Calcule a entalpia padrão de reação (?H°rxn) para a combustão do metano: CH4(g) + 2 O2(g) ? CO2(g) + 2 H2O(l). Use…
- Duas pilhas idênticas de 1,5 V com resistência interna r = 0,50 O cada são ligadas em série e conectadas a uma carga R =…
- Explique qualitativa e quantitativamente como a potência mecânica e o torque de um motor CC de excitação independente…
- Um motor elétrico requer torque t = 0,50 N·m no eixo para mover uma carga. O fabricante informa constante de torque k =…
- Um jogador conecta um motor portátil a uma bateria ideal de força eletromotriz E = 12,0 V com resistência interna r =…
Todas as questões de Funcionamento de Dispositivos Elétricos
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog