Explique qualitativa e quantitativamente como a potência mecânica e o torque de um motor CC de excitação…

Questão

Explique qualitativa e quantitativamente como a potência mecânica e o torque de um motor CC de excitação independente variam quando a tensão de alimentação é reduzida à metade, assumindo fluxo magnético F constante. Use fórmulas e, se necessário, um exemplo numérico para ilustrar as alterações na corrente, velocidade e potência.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Com F constante: T = k·F·I e Pmech = T·?. A tensão aplicada V = E + I·Ra, com E = k·F·?. Se V reduz à metade, para manter o mesmo torque (mesma carga) I permanece aproxim. igual; então E = V - I·Ra diminui e ? cai. Ex.: V1=100 V, Ra=1 O, I=10 A ? E1=90 V ? ?1=90 (unid.). Com V2=50 V, E2=50-10=40 V ? ?2=40; T constante = kF·10 A, mas Pmech cai de 10·90=900 W para 10·40=400 W. Conclusão: torque pode ser mantido à custa de menor velocidade; potência mecânica reduz-se significativamente. Em cargas que dependem de velocidade, corrente e torque podem variar, aumentando perda térmica ou incapacidade de entregar potência requerida.

Explicação

A explicação demonstra a relação entre tensão, corrente, torque e potência em um motor CC, utilizando as fórmulas adequadas para mostrar como a redução da tensão afeta a velocidade e a potência mecânica. O exemplo numérico ilustra claramente as mudanças nas variáveis, evidenciando que o torque pode ser mantido, mas a potência mecânica diminui significativamente. Essa análise permite compreender como a operação do motor é afetada pela variação na tensão de alimentação e suas consequências práticas.

Raio-X da questão

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