Um motor shunt possui resistência de armadura de
e é alimentado por uma tensão de 100 V aplicada nos terminais da armadura. A rotação do motor produz uma força contra eletromotriz de 90 V . Considerando que a corrente de armadura é
, qual o valor da queda de tensão nas escovas?
Passo 1
O enunciado pede o valor da queda de tensão nas escovas. Dados fornecidos (peguei todos do enunciado):
- Resistência de armadura:
. - Tensão aplicada nos terminais da armadura:
. - Força contraeletromotriz (f.c.e.m. ou back EMF):
. - Corrente de armadura:
.
Pergunta: qual é a queda de tensão nas escovas (vou chamar de)?
Passo 2
Entendendo a equação elétrica do circuito da armadura (explicação didática):
- Quando se aplica a tensão
aos terminais da armadura, essa tensão é “gasta” em três coisas: vencer a força contraeletromotriz , produzir queda resistiva na resistência da armadura , e haver a queda de tensão nas escovas . - Em forma de equação (lei de Kirchhoff para o circuito da armadura):
Aqui:
-
é a tensão nos terminais (em volts). -
é a força contraeletromotriz gerada pela rotação (em volts). -
é a corrente de armadura (em ampères). -
é a resistência da armadura (em ohms). -
é a queda nas escovas (em volts), que queremos achar.
Passo 3
Isolando
na equação:
Essa é a fórmula que vamos usar: subtrai-se da tensão terminal a f.c.e.m. e a queda resistiva.
Passo 4
Calcular a queda resistiva
. Multiplicando:
Expliquei passo a passo:
vezes
é
.
Passo 5
Agora calcular
usando a fórmula:
Portanto a queda nas escovas é
. Como verificação rápida: valor de alguns volts nas escovas é razoável em motores de corrente contínua.