Um gerador composto em derivação longa tem uma tensão de terminal de 240 V quando a corrente da linha é de 50 A . A resistência do campo série é de
e a resistência do campo derivação é
. A queda de tensão através da armadura (Vta) vale:
a) 242 V .
b) 238 V .
c) 240 V .
d) 236 V .
a) 242 V .
b) 238 V .
c) 240 V .
d) 236 V .
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados e pede a queda de tensão através da armadura
:
- Tensão no terminal:
. - Corrente da linha (carga):
. - Resistência do campo série:
. - Resistência do campo derivação (shunt):
.
O que se pede: calcular
(queda de tensão através da armadura).
Passo 2
Entender como circulam as correntes (isso é importante para achar a corrente da armadura).
- O campo série está em série com a carga, portanto a corrente no campo série é igual à corrente da linha:
- O campo derivação (shunt), por se tratar de um gerador em derivação longa, está ligado aos terminais do gerador e, portanto, é alimentado pela tensão terminal
. Assim a corrente do shunt é dada por Ohm:
Passo 3
Calcular a corrente do campo derivação usando os números dados.
Explicação curta: é só aplicar
, onde
é a tensão nos terminais que alimenta o shunt e
é a resistência do shunt.
Passo 4
Calcular a corrente que sai da armadura
.
- A corrente da armadura alimenta a carga e também alimenta o shunt (a corrente se divide). Portanto vale a conservação de corrente (Lei de Kirchhoff):
Substituindo:
Passo 5
Calcular a queda de tensão no campo série (lei de Ohm).
Explicação curta: a resistência série de
com
provoca uma queda de
.
Passo 6
Relacionar
com a tensão terminal.
- Geometricamente (ou por análise de circuito): a armadura “vê” uma tensão maior que a tensão nos terminais, porque ao passar pela bobina série a tensão cai. Ou seja, a tensão na armadura (antes da queda no campo série) é a tensão terminal mais a queda no campo série. Portanto:
Substituindo os valores:
Resposta
a)