Bateria E = 48,0 V com resistência interna r = 0,50 O alimenta motor CC com Ra = 1,50 O e Ke = Kt = 0,080…
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
Bateria E = 48,0 V com resistência interna r = 0,50 O alimenta motor CC com Ra = 1,50 O e Ke = Kt = 0,080 V·s·rad?¹. Em regime a corrente de armadura é I = 10,0 A. Determine: (a) tensão no motor V_m, (b) velocidade angular ?, (c) potência fornecida pela bateria e potência mecânica do motor. Use E = Ke·? e P = V·I.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
V_m = E - I·r = 48,0 - 10,0·0,50 = 43,0 V. Queda em Ra = I·Ra = 10,0·1,50 = 15,0 V ? força contraeletromotriz E_back = V_m - I·Ra = 43,0 - 15,0 = 28,0 V. ? = E_back/Ke = 28,0 / 0,080 = 350 rad/s. Potência fornecida pela bateria P_bat = E·I = 48,0·10,0 = 480 W. Potência elétrica no motor P_term = V_m·I = 43,0·10,0 = 430 W. Potência mecânica P_mech = E_back·I = 28,0·10,0 = 280 W (também P_term - I²·Ra = 430 - 150 = 280 W). Torque t = Kt·I = 0,080·10,0 = 0,80 N·m.
Explicação
A tensão no motor é calculada subtraindo a queda de tensão na resistência interna da bateria, resultando na tensão efetiva que o motor recebe. A velocidade angular é encontrada pela relação entre a força contraeletromotriz e a constante de eletromotriz, refletindo a eficiência do motor em converter energia elétrica em movimento. As potências fornecida pela bateria e no motor são determinadas pela multiplicação da tensão e corrente, permitindo avaliar a energia transferida e a eficiência do sistema.
Raio-X da questão
circuito elétrico e potência
avaliacao
circuitos elétricos · potência elétrica
Revisar as leis de circuitos elétricos e potência em motores.
O aluno pode confundir a relação entre tensão e corrente, aplicando a fórmula errada para calcular a potência do motor.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Um motor de corrente contínua é alimentado por uma bateria de f.e.m. E = 48,0 V e resistência interna r = 0,50 O. A…
- Um motor CC tem resistência de armadura r_a = 0,50 O e constante elétrica k_e = 0,080 V·s·rad?¹. É alimentado por um…
- Um motor CC é alimentado por fonte de f.e.m. E = 48 V com resistência interna da fonte r_f = 0,50 O e resistência de…
- Um motor CC é alimentado por uma fonte E = 48,0 V com resistência de armadura Ra = 0,50 O. O torque gerado pelo motor é…
- Um motor CC, alimentado por V = 48,0 V, tem resistência de armadura r_a = 0,50 O e em regime fornece corrente I = 20,0…
- Um motor CC é alimentado por U = 48,0 V, tem resistência do enrolamento R = 1,20 O, constante de torque k_t = 0,080…
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