Tabela: máquina DC alimentada por V = 24 V; resistência do enrolamento R = 0,50 O; constante torque k = 0,05…
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
Tabela: máquina DC alimentada por V = 24 V; resistência do enrolamento R = 0,50 O; constante torque k = 0,05 N·m/A. Para cargas que exigem torques de 0,5; 0,8; 1,2 N·m calcule a corrente e a potência elétrica P_in = V·I. Analise e escolha a afirmação correta sobre a condição T = 0,8 N·m.
- A) I = 24 A; P_in = 576 W; queda em R = 12 V.
- B) I = 16 A; P_in = 384 W; mas queda em R = 16 V.
- C) I = 8 A; P_in = 192 W; queda em R = 4 V.
- D) I = 16 A; P_in = 384 W; queda em R = 8 V — afirmação correta.
- E) I = 10 A; P_in = 240 W; queda em R = 5 V.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique a relação entre torque e corrente em uma máquina DC: o torque é proporcional à corrente, T = k·I, com k = 0,05 N·m/A.
- Calcule a corrente para T = 0,8 N·m: I = T/k = 0,8/0,05 = 16 A.
- Calcule a potência elétrica de entrada: P_in = V·I = 24 × 16 = 384 W.
- Calcule a queda de tensão na resistência do enrolamento: V_R = I·R = 16 × 0,50 = 8 V.
- Conclusão: a alternativa D traz I = 16 A, P_in = 384 W e queda em R = 8 V, todos corretos, e coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque I = 24 A não resulta de T/k; a B está errada porque a queda em R deveria ser 8 V, não 16 V; a C está errada porque I = 8 A decorre de dividir o torque por um valor de k que não é o do enunciado; a E está errada porque I = 10 A corresponde ao torque de 0,5 N·m, não de 0,8 N·m.
💡 Dica: Calcule a corrente usando a relação entre torque e corrente.
Alternativa por alternativa
Tratou a tensão da fonte (24 V) como se fosse a corrente, ou seja, assumiu I = V, sem usar a relação T = k·I.
Calculou corretamente a corrente e a potência, mas errou a queda em R: multiplicou I = 16 A por um valor de resistência diferente de 0,50 Ω (como 1 Ω), o que dá 16 V.
Por que engana: Confundir a relação entre torque e corrente, resultando em cálculos incorretos da potência.
Dividiu o torque de 0,8 N·m por 0,10 em vez de 0,05 N·m/A, usando mal o valor da constante k e obtendo I = 8 A.
I = 0,8/0,05 = 16 A; P_in = 24·16 = 384 W; V_R = 0,5·16 = 8 V.
Usou o torque de 0,5 N·m (primeira linha da tabela) em vez do torque de 0,8 N·m pedido na questão, obtendo I = 10 A.
Raio-X da questão
máquina DC, corrente, potência
avaliacao
cálculo de corrente elétrica · potência elétrica
Revisar as relações entre torque, corrente e potência em máquinas elétricas.
Confundir a relação entre torque e corrente, resultando em cálculos incorretos da potência.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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