Um motor cc shunt, possui uma resistência na armadura de
e uma queda de tensão nas escovas de 3 V , recebe uma tensão aplicada de 120 V . Calcule a corrente de armadura quando:
a velocidade produz uma FCEM de 110 V para uma dada carga
a velocidade produz uma FCEM de 110 V para uma dada carga
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados e pede uma única coisa. Dados:
Pergunta: calcular a corrente de armadura
quando a FCEM vale
.
Passo 2
O que é a FCEM e como ela aparece no circuito (explicação didática):
- Em motores CC, quando o rotor gira, ele gera uma tensão induzida que se opõe à tensão aplicada; essa tensão é chamada de força contraeletromotriz (FCEM), que aqui chamamos de
. - A FCEM tem o sentido de reduzir a corrente de armadura: quanto maior
, menor a diferença de tensão disponível para vencer a resistência da armadura. - Para calcular a corrente de armadura usamos a lei das malhas (KVL): a tensão aplicada
é gasta em três “lugares”: vencer a FCEM (que matematicamente aparece com sinal de subtração), vencer a resistência da armadura com a queda , e a queda nas escovas .
Passo 3
Escrever a equação elétrica (KVL) e explicar cada termo:
A equação que liga tudo é
A equação que liga tudo é
Explicação de cada símbolo:
-
é a tensão aplicada ao motor ( ). -
é a FCEM ( ). -
é a corrente de armadura que queremos encontrar. -
é a resistência da armadura ( ). -
é a queda de tensão nas escovas ( ).
Rearranjando para:
Passo 4
Substituir os valores numéricos na fórmula (faça devagar, sem pular etapas):
Primeiro calcule o numerador:
Primeiro calcule o numerador:
Agora execute as subtrações passo a passo:
Logo o numerador vale
.
Passo 5
Divida pelo valor de
para obter
:
Uma forma prática de dividir por
é notar que
, então dividir por
é multiplicar por
:
A unidade é ampère.
Passo 6
Interpretação rápida e incentivo:
A corrente de armadura ficou relativamente alta ( ), o que é comum em motores sob carga — isso indica que a diferença entre a tensão aplicada e a FCEM (a “sobretensão” disponível para gerar corrente) é pequena (
). Bom trabalho por seguir passo a passo — já tamo pegando o jeito!
A corrente de armadura ficou relativamente alta (