A mudança no número de polos de um motor de indução em operação:
a) Afeta apenas o torque
b) Altera a velocidade síncrona
c) Depende exclusivamente da tensão de alimentação
d) Modifica a frequência da rede

Passo 1

O enunciado apresenta uma única pergunta objetiva: ao mudar o número de polos de um motor de indução que está em operação, qual das alternativas a seguir é verdadeira?
a) Afeta apenas o torque
b) Altera a velocidade síncrona
c) Depende exclusivamente da tensão de alimentação
d) Modifica a frequência da rede
Informações implícitas importantes fornecidas pelo enunciado: trata-se de um motor de indução em operação e estamos alterando o número de polos do motor. Não há indicação de alteração da frequência de alimentação nem de outras mudanças na rede.

Passo 2

Vou explicar o conceito central: velocidade síncrona de um motor de indução. A velocidade síncrona é a velocidade do campo magnético girante criado pelas correntes no estator e é dada pela fórmula
n_s = \frac{120\,f}{P}
onde:
  • \,n_s é a velocidade síncrona em rotações por minuto (rpm),
  • \,f é a frequência da fonte de alimentação em hertz (Hz),
  • \,P é o número de polos do motor (um número inteiro par: 2, 4, 6, …).
Explicação do porquê dessa fórmula, de modo didático: a frequência f diz quantas vezes por segundo o campo elétrico inverte; cada par de polos produz uma volta do campo por ciclo. Como queremos rpm (rotações por minuto), multiplicamos por 60 para converter segundos em minutos e há um fator 2 relacionado ao número de polos por par, resultando no fator 120.

Passo 3

Mostrando com um exemplo numérico para fixar a ideia. Suponha \,f=60\\ \text{Hz}.
  • Se \,P=2, então \,n_s=\dfrac{120\cdot 60}{2}=3600\\ \text{rpm}.
  • Se \,P=4, então \,n_s=\dfrac{120\cdot 60}{4}=1800\\ \text{rpm}.
Ou seja, ao mudar o número de polos de 2 para 4 (dobrar o número de polos), a velocidade síncrona caiu de \,3600\\ \text{rpm} para \,1800\\ \text{rpm}. Isso mostra diretamente que n_s depende inversamente de P.

Passo 4

Relacionando velocidade de rotor e escorregamento (útil para entender consequências na operação): a velocidade real do rotor \,n satisfaz
n = (1-s)\,n_s
onde \,s é o escorregamento (adimensional), tipicamente pequeno ( s positivo para motor que gira um pouco abaixo de n_s). Portanto, se n_s muda (porque mudamos P), a velocidade de operação n muda proporcionalmente, mesmo que o escorregamento permaneça parecido.

Passo 5

Analisando cada alternativa com base no que aprendemos:
  • a) “Afeta apenas o torque” — incorreto. Mudar P altera explicitamente \,n_s (veja fórmula), logo altera a velocidade de operação; a alteração de torque pode ocorrer como consequência secundária, mas não é o único efeito. Portanto não é “apenas” o torque.
  • b) “Altera a velocidade síncrona” — correto. A fórmula \,n_s=\dfrac{120f}{P} mostra que n_s depende diretamente de P; alterar P altera n_s.
  • c) “Depende exclusivamente da tensão de alimentação” — incorreto. A velocidade síncrona não depende da tensão, mas de f e P. A tensão afeta fluxo e, indiretamente, torque disponível, mas não a velocidade síncrona.
  • d) “Modifica a frequência da rede” — incorreto. A frequência da rede \,f é fornecida externamente pela fonte (por exemplo, rede elétrica) e não é alterada pelo número de polos do motor; mudar polos muda n_s, não f.

Passo 6

Breve observação prática (para a prova): em motores projetados para mudança de polos (ex.: conexão Dahlander), a mudança é feita reconfigurando as bobinas do estator; isso altera P e assim \,n_s. A tensão e a frequência da rede permanecem as mesmas. Em resumo, a resposta é direta se você lembrar da fórmula da velocidade síncrona.

Resposta

b)

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