Explique qualitativamente como a substituição do núcleo de um motor/generador de ar por ferro afetaria o fluxo…
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
Explique qualitativamente como a substituição do núcleo de um motor/generador de ar por ferro afetaria o fluxo magnético, o torque (no motor) e a tensão gerada (no gerador) quando a corrente ou velocidade aumentam. Inclua efeitos de perdas (resistiva e de histerese) e saturação magnética.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Substituir ar por ferro aumenta a permeabilidade do circuito magnético, elevando o fluxo F para mesma corrente ou mesmo entreferro, portanto aumenta o torque t ˜ k·F·I em motores e a tensão gerada e ˜ N dF/dt em geradores. Com aumento de corrente ou carga as perdas resistivas (P = I²R) crescem, aquecendo o condutor; em núcleo ferromagnético aparecem perdas por histerese e correntes parasitas (eddy currents) que reduzem eficiência. Para campos fortes o material pode entrar em saturação magnética: a permeabilidade efetiva cai e ganhos adicionais de corrente produzem pouco aumento de fluxo, limitando torque/e. Em projeto prático usa-se lâminas isoladas no núcleo para reduzir correntes parasitas, enrolamentos dimensionados para limitar R e liga apropriada para minimizar histerese; prever quantitativamente exige as curvas B(H) do material e cálculo I²R e perdas para estimar eficiência e aquecimento.
Explicação
A substituição do ar por ferro melhora a eficiência do motor ou gerador devido ao aumento da permeabilidade magnética, resultando em maior fluxo magnético para a mesma corrente. O aumento da corrente também provoca perdas adicionais, como resistivas e por histerese, que afetam a eficiência do sistema. A saturação magnética limita o aumento do fluxo e, consequentemente, o torque ou a tensão gerada, exigindo cuidados no projeto para minimizar essas perdas.
Raio-X da questão
fluxo magnético e torque
avaliacao
fluxo magnético · torque e tensão
Revisar os conceitos de fluxo magnético, torque e perdas em motores e geradores.
O aluno pode confundir os efeitos da saturação magnética com os efeitos de perdas resistivas, não abordando corretamente as diferenças entre eles.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Um sistema eletrônico hipotético de ventilação usa uma fonte de 12 V, um resistor fixo de 5,0 kO e um sensor NTC ligados…
- Um neuroestimulador aplica corrente de 2 mA através de tecido com resistência de 1000 O. Calcule a potência dissipada…
- Considere um motor de corrente contínua com uma bobina de N = 50 espiras, área por espira A = 8,0×10^-4 m^2, que…
- Um segmento retilíneo de fio de comprimento L = 0,50 m conduz corrente I = 4,0 A e está imerso em campo magnético…
- Ao aumentar o número de espiras N de um solenoide de comprimento fixo, mantendo a mesma corrente I, o que ocorre com (a)…
- (OBJETIVA | dificuldade 1) Um condutor retilíneo de comprimento L = 0,30 m percorre corrente I = 5,0 A para cima (+y)…
🔎 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