4- Qual é a corrente máxima que se pode obter de um gerador de Corrente contínua C.C. de 50 V , acionado a motor, quando este está desenvolvendo uma potência de 5 H.P., se o gerador tem uma eficiência de
.
Passo 1
O enunciado pede: “Qual é a corrente máxima que se pode obter de um gerador de corrente contínua de
, acionado a motor, quando este está desenvolvendo uma potência de
, se o gerador tem uma eficiência de
?”\n
Dados fornecidos:
Dados fornecidos:
O que se pede: a corrente máxima
fornecida pelo gerador (em ampères).
Passo 2
Conceito de eficiência e como ela entra no cálculo: a eficiência
relaciona a potência elétrica útil de saída do gerador
com a potência mecânica de entrada
fornecida pelo motor. A relação é
Aqui,
é a potência fornecida pelo motor ao eixo do gerador (em watts),
é adimensional (fração entre
e
) e
é a potência elétrica disponível na saída (em watts). Explicando em palavras: nem toda potência mecânica vira potência elétrica; parte se perde em calor, atritos, etc., e o que sobra é multiplicado pela eficiência.
Passo 3
Converter
para watts (SI). Usamos a definição comum:
Portanto,
Explicação: essa conversão é padrão em problemas de máquinas; se o seu professor usar outro valor para HP, substitua, mas
é o mais usado.
Passo 4
Calcular a potência elétrica disponível na saída do gerador usando a eficiência:
Fazendo a multiplicação:
Interpretação: esse é o máximo de potência elétrica que podemos tirar do gerador com aquela potência mecânica e eficiência.
Passo 5
Relação entre potência elétrica, tensão contínua e corrente em um circuito CC: para corrente contínua
onde
é a potência elétrica em watts,
é a tensão em volts e
é a corrente em ampères. Essa fórmula é direta: potência é produto da tensão pela corrente.
Passo 6
Isolar a corrente
na fórmula e calcular:
Substituindo os valores (usei o valor de
calculado no Passo 4 e
do enunciado):
Fazendo a divisão:
Comentário prático: esse é o valor máximo de corrente que o gerador pode fornecer nas condições dadas; em prova, faça a conversão HP→W com cuidado e depois aplique eficiência e
.