Explique qualitativa e quantitativamente como se gera o torque numa bobina de motor DC. Apresente a expressão…
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 se gera o torque numa bobina de motor DC. Apresente a expressão do torque, descreva as grandezas envolvidas e discuta o efeito de aumentar a corrente I e o campo magnético B num motor ideal.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
O torque em uma bobina com N voltas e área A num campo B é t = N·I·A·B·sin? (SI: t em N·m, I em A, A em m², B em T). ? é o ângulo entre o vetor normal da bobina e B; para ? = 90° sin? = 1. Dobrar I dobra t; dobrar B dobra t. Ex.: N=200, A=0,010 m², I=2,0 A, B=0,050 T e ?=90° ? t = 200·2·0,010·0,050 = 0,20 N·m. Em motores DC reais, o comutador reverte a corrente para manter o sinal do torque e a potência elétrica P = t·? depende também da velocidade angular ?.
Explicação
A explicação aborda a geração de torque em uma bobina de motor DC de forma clara, apresentando a fórmula do torque e as variáveis envolvidas, como número de voltas, corrente, área e campo magnético. A relação direta entre o aumento da corrente e do campo magnético com o torque é bem exemplificada, demonstrando a proporcionalidade. Além disso, a menção ao funcionamento do comutador em motores DC reais e a relação com a potência elétrica enriquece a compreensão do tema.
Raio-X da questão
torque em motor DC
avaliacao
forca magnetica · lei de faraday
Revisar a relação entre corrente, campo magnético e torque em motores.
O aluno pode confundir a relação entre corrente e torque, afirmando que aumentar a corrente sempre aumenta o torque sem considerar o efeito do campo magnético.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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