Iopico Ub - IViedidas eletricas II
- A mediçaio das grandezas tensào e corrente por instrumentos analögicos pode ser realizada por meio de dois tipos de construçåo: bobina móvel e ferro móvel. Marque a opçåo que contenha a diferença de aplicação desses dois tipos de instrumentos.
◯ A. a) Enquanto o mecanismo de ferro móvel faz a medição de valores em RMS de corrente alternada, os instrumentos de bobina móvel foram projetados para realizar medições de tensão e corrente contínua.
◯ B. b) Enquanto o mecanismo de ferro móvel faz a medição de tensão e corrente contínua, os instrumentos de bobina móvel foram projetados para realizar medições de valores em RMS de corrente alternada.
◯ C. c) Nenhum dos dois tipos de instrumentos possibilita a medição em corrente alternada.
◯ D. d) Nenhum dos dois tipos de instrumentos possibilita a mediçalo em corrente continua.
◯ E. e) Os dois tipos de instrumentos săo adequados para realizar medições de tensăo e corrente contínua e alternada.
◯ A. a) Enquanto o mecanismo de ferro móvel faz a medição de valores em RMS de corrente alternada, os instrumentos de bobina móvel foram projetados para realizar medições de tensão e corrente contínua.
◯ B. b) Enquanto o mecanismo de ferro móvel faz a medição de tensão e corrente contínua, os instrumentos de bobina móvel foram projetados para realizar medições de valores em RMS de corrente alternada.
◯ C. c) Nenhum dos dois tipos de instrumentos possibilita a medição em corrente alternada.
◯ D. d) Nenhum dos dois tipos de instrumentos possibilita a mediçalo em corrente continua.
◯ E. e) Os dois tipos de instrumentos săo adequados para realizar medições de tensăo e corrente contínua e alternada.
Passo 1
O enunciado pede que se marque a opção que descreve corretamente a diferença de aplicação entre dois tipos de instrumentos analógicos de medição: bobina móvel e ferro móvel.
Informações relevantes dadas (listas as opções do problema):
Informações relevantes dadas (listas as opções do problema):
- Opção A: enquanto o mecanismo de ferro móvel faz a medição de valores em
de corrente alternada, os instrumentos de bobina móvel foram projetados para realizar medições de tensão e corrente contínua. - Opção B: enquanto o mecanismo de ferro móvel faz a medição de tensão e corrente contínua, os instrumentos de bobina móvel foram projetados para realizar medições de valores em
de corrente alternada. - Opção C: nenhum dos dois tipos de instrumentos possibilita a medição em corrente alternada.
- Opção D: nenhum dos dois tipos de instrumentos possibilita a medição em corrente contínua.
- Opção E: os dois tipos de instrumentos são adequados para realizar medições de tensão e corrente contínua e alternada.
A tarefa é escolher qual dessas descrições está correta.
Passo 2
Vamos entender, com calma e passo a passo, como cada mecanismo funciona — isso é essencial para decidir a resposta certa.
Primeiro: bobina móvel (tipo D’Arsonval).
- Ideia física básica: existe uma bobina dentro de um campo magnético fixo; a corrente que passa pela bobina gera um momento (torque) magnético que gira a bobina e desloca um ponteiro contra uma mola.
- Dependência do torque com a corrente: o torque é, para pequenas rotações, proporcional à corrente instantânea. Em notação simples, podemos dizer que o torque
satisfaz algo do tipo . - Consequência para corrente alternada senoidal
: o torque também é senoidal e muda de sinal. A média do torque ao longo de um ciclo é
Como o ponteiro responde à deflexão média estável (não à oscilação simétrica em torno de zero), uma bobina móvel pura não mostra deflexão útil para uma senóide alternada pura — ela mede correntes ou tensões contínuas diretamente. Para medir AC com esse tipo, é necessário primeiro retificar ou converter o sinal (por exemplo, com um retificador ou circuito RMS).
Passo 3
Agora: ferro móvel (moving-iron).
- Ideia física básica: há um núcleo de ferro móvel que é atraído por um campo magnético produzido por uma bobina fixa. A força de atração depende da intensidade do campo, e essa força é proporcional ao quadrado da corrente que cria o campo magnético (aproximação usual). Simplificando, a força/momento de deflexão para o elemento de ferro é proporcional a
. - Dependência com a corrente:
. - Consequência para corrente alternada senoidal
: como é sempre positiva, a deflexão não muda de sinal; a leitura final está relacionada com a média de , que é proporcional ao quadrado do valor eficaz ( ). De fato,
Portanto, instrumentos de ferro móvel respondem a
de sinais alternados e também respondem a corrente contínua (porque para DC
é positivo e constante). Em suma: ferro móvel mede tanto AC (em valor eficaz/
) quanto DC.
Passo 4
Resumo comparativo, para fixar bem (tipo “cola mental” para a prova):
- Bobina móvel: torque
. Mede diretamente corrente/tensão contínua ( ). Para AC puro sem circuito adicional, média do sinal é zero, então não funciona; precisa de retificação ou circuito para medir AC. - Ferro móvel: torque
. Mede tanto (responde ao valor eficaz/ ) quanto , porque o valor é sempre positivo.
Passo 5
Agora vamos confrontar esse conhecimento com as opções do enunciado:
- Opção A afirma que ferro móvel mede valores em
de corrente alternada e bobina móvel foi projetada para medições de tensão e corrente contínua. Isso coincide exatamente com o resumo físico que fizemos. - Opção B inverte os papéis (diz que ferro móvel mede DC e bobina móvel mede
de AC) — incorreto segundo a física. - Opção C diz que nenhum dos dois mede AC — falso (ferro móvel mede AC em
). - Opção D diz que nenhum mede DC — falso (bobina móvel mede DC).
- Opção E diz que ambos medem DC e AC sem distinção — falso na forma estrita, porque a bobina móvel pura não mede AC sem retificação. Logo E é incorreta.
Passo 6
Conclusão: a opção que descreve corretamente a diferença de aplicação entre bobina móvel e ferro móvel é a opção A.
Resposta
A.