Considere um motor de corrente contínua com bobina de N = 50 voltas, área A = 2,0×10?³ m², corrente I = 4,0 A…
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
Considere um motor de corrente contínua com bobina de N = 50 voltas, área A = 2,0×10?³ m², corrente I = 4,0 A e campo magnético B = 0,20 T. a) Explique qualitativamente como o torque t sobre a bobina depende de N, I, A e B. b) Calcule o torque inicial e o novo torque se N for duplicado e B reduzido a 0,10 T. Use t = N·I·A·B (ângulo 90°).
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
a) O torque é proporcional a N, I, A e B: t ? N·I·A·B; aumentar qualquer um dos fatores aumenta t linearmente. b) Cálculo: t1 = 50×4,0×2,0×10?³×0,20 = 0,08 N·m. Se N=100 e B=0,10 T, t2 = 100×4,0×2,0×10?³×0,10 = 0,08 N·m. Conclusão: o torque permanece 0,08 N·m devido à compensação entre N e B.
Explicação
O torque é uma função multiplicativa dos fatores N, I, A e B, o que significa que qualquer aumento em um deles resulta em um aumento proporcional do torque. No cálculo, ao dobrar N e reduzir B pela metade, os efeitos se compensam, resultando no mesmo valor de torque. Isso demonstra a relação direta e inversa entre os fatores que influenciam o torque em um motor de corrente contínua.
Raio-X da questão
torque em motor
avaliacao
torque em motor · força magnética
Revisar a fórmula do torque e suas variáveis.
O aluno pode confundir a relação entre o número de voltas e a intensidade do campo magnético, não percebendo que a duplicação de N aumenta o torque, enquanto a redução de B diminui.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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