Explique como um gerador elétrico por indução converte energia mecânica em energia elétrica. Considere uma…

Questão

Explique como um gerador elétrico por indução converte energia mecânica em energia elétrica. Considere uma bobina com N = 200 espiras, área A = 4.0e-3 m² exposta a um campo magnético B(t) = 0.60·sin(?t) T com ? = 120p rad/s e resistência do circuito R = 10 O. (a) Determine a fem máxima e a potência média entregue ao circuito. (b) Discuta dois impactos socioambientais positivos e dois negativos da implantação local dessa tecnologia.

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

Resposta esperada

a) Pela lei de Faraday e(t) = -N·A·dB/dt = -N·A·B0·?·cos(?t). A amplitude (fem máxima) e_max = N·A·B0·? = 200·4.0e-3·0.60·(120p) ˜ 1.81×10^2 V. e_rms = e_max/v2 ˜ 1.28×10^2 V. Potência média dissipada no resistor P = V_rms^2 / R ˜ (128 V)^2 / 10 O ˜ 1.64×10^3 W (˜1.64 kW). b) Impactos positivos: (1) geração renovável reduz emissão de CO2; (2) produção local de energia aumenta autonomia energética. Impactos negativos: (1) construção/infrastructure pode alterar habitats e cursos d'água; (2) fabricação e descarte de materiais (ímanes, cobre) gera impactos ambientais e sociais se não tratados.

Explicação

1) Aplicar Faraday: e_max = N·A·B0·?. 2) Calcular e_max com valores dados; obter e_rms = e_max/v2. 3) Calcular P = V_rms^2 / R. 4) Avaliar impactos listando efeitos ambientais (ecologia, recursos) e sociais (autonomia, economia local).

Raio-X da questão

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