Explique qualitativa e quantitativamente como variações na corrente I e no campo B afetam o torque em um motor…
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 qualitativa e quantitativamente como variações na corrente I e no campo B afetam o torque em um motor simples de armadura e como variações na velocidade angular afetam a tensão induzida em um gerador de loop. Forneça um exemplo numérico.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Modelo de resposta: Para um motor com N espiras e área A, torque t = N·I·A·B (N·m). Logo, t é proporcional a I e a B: dobrar I ou B dobra t. Ex.: N=100, A=2.0×10^-3 m^2, B=0.20 T, I=3.0 A ? t =100·3·2.0×10^-3·0.20 =0.12 N·m; se I=6.0 A ? t=0.24 N·m. Para um gerador rotativo E_ind ˜ N·B·A·? (V) para fluxo F = B·A·cos? cambiante; portanto E_ind ? ?. Ex.: mesmas N,B,A com ?=100 rad/s ? E˜100·0.20·2.0×10^-3·100 =4 V. Reversão de sentido da corrente inverte o torque; inverter B também inverte torque. Comentário sobre eficiência: perdas por resistência e atrito reduzem valores práticos.
Explicação
A resposta aborda como o torque em um motor é diretamente proporcional à corrente e ao campo magnético, demonstrando isso com uma fórmula e um exemplo numérico claro. Além disso, explica a relação entre a velocidade angular e a tensão induzida em um gerador, utilizando também uma fórmula e um exemplo prático. A menção às perdas por resistência e atrito complementa a compreensão sobre a eficiência do sistema.
Raio-X da questão
torque e tensão induzida
avaliacao
torque e tensão induzida · corrente e campo magnético
Revisar as leis de Faraday e a relação entre corrente e torque em motores.
O aluno pode confundir a relação entre corrente e torque, não considerando como a variação da corrente afeta o torque de forma direta e proporcional.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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