Um gerador Shunt, 30 kW, 250 V, produz uma tensão na armadura de 265 V a fim de desenvolver a saída nominal quando a excitação de campo é 1,5 A. Calcule:
a) A resistência do circuito de campo para produzir a tensão terminal nominal.
b) A resistência do circuito da armadura.

Passo 1

O enunciado descreve um gerador shunt com potência nominal de 30 kW e tensão terminal 250 V. Para entregar essa potência na carga ele precisa induzir na armadura uma força contra-eletromotriz de 265 V quando a corrente de campo é 1,5 A. Vamos usar a lei de Ohm para o circuito de campo e o balanço de tensões na armadura (CC), onde
E = Vt + Ia,Ra
é a relação básica.

Passo 2

Para o circuito de campo em shunt a tensão aplicada é exatamente a tensão terminal Vt. Logo, a resistência do enrolamento de campo é
Rf = VtIf
substituindo Vt=250 V e If=1,5 A.

Passo 3

A corrente que sai da armadura alimenta tanto a carga (corrente de carga) quanto o circuito de campo. A corrente de carga é
Icarga = PoutVt = 30,000 W250 V = 120 A
e, portanto, a corrente de armadura é
Ia = Icarga + If = 120 A + 1,5 A = 121,5 A

Passo 4

No circuito da armadura a diferença entre a força contra-eletromotriz E e a tensão terminal Vt é a queda na resistência interna Ra. Assim,
Ra = E - VtIa
onde E=265 V, Vt=250 V e Ia=121,5 A.

Resposta

a)
Rf = 2501,5 = 166,67 Omega
b)
Ra = 265 - 250121,5 approx 0,124 Omega

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