Verifique se cada afirmação apresentada a seguir é verdadeira ou falsa.
A velocidade do motor CC é facilmente controlada a partir do ajuste da tensão de alimentação. Resposta: V.

Passo 1

O que o enunciado pede: verificar se a afirmação abaixo é verdadeira ou falsa.
A afirmação dada: “A velocidade do motor CC é facilmente controlada a partir do ajuste da tensão de alimentação.”
Informações fornecidas pelo enunciado: nenhuma adicional (apenas a afirmação).
Objetivo: decidir Verdadeiro (V) ou Falso (F) e justificar, explicando por que a afirmação é ou não correta.

Passo 2

Conceitos básicos e fórmulas que vamos usar (explicação didática, passo a passo).
  • Num motor CC (motor de corrente contínua) há duas quantidades fundamentais relacionadas com sua operação:
    • A força eletromotriz induzida E, que aparece no enrolamento do rotor quando ele gira dentro do campo magnético.
    • O torque eletromagnético T que o motor produz.
  • As relações clássicas (para um motor CC idealizado) são:
    E = k\,\Phi\,\omega
T = k\,\Phi\,I_a
onde:
  • E é a força contraeletromotriz (V),
  • k é uma constante do motor (depende de construção: número de espiras, dimensões, etc.),
  • \Phi é o fluxo magnético por polo (Wb) — controla a intensidade do campo,
  • \omega é a velocidade angular (rad/s),
  • T é o torque (N·m),
  • I_a é a corrente de armadura (A).
  • A equação do circuito da armadura (ley de Ohm aplicada à armadura) é:
    V_a = E + I_a R_a
    onde:
    • V_a é a tensão aplicada à armadura (V),
    • R_a é a resistência da armadura (Ω).

Passo 3

Isolando a velocidade \omega a partir das equações acima: substitui-se E na equação do circuito da armadura.
Da primeira equação:
E = k\,\Phi\,\omega.
Da equação do circuito:
V_a = k\,\Phi\,\omega + I_a R_a.
Isolando \omega:
\omega = \frac{V_a - I_a R_a}{k\,\Phi}.
Explicação do que isso significa, de forma prática:
  • Para um dado torque de carga o motor demanda uma certa corrente I_a.
  • Se o fluxo \Phi for mantido aproximadamente constante (caso típico de motores shunt ou separadamente excitados, onde o campo é alimentado independentemente e mantido estável), a velocidade \omega depende diretamente da tensão aplicada V_a (com correção pelo termo de queda I_a R_a na armadura).
  • Em muitos regimes de operação, R_a é pequeno e I_a R_a é uma correção relativamente pequena, então, aproximadamente, \omega \approx \frac{V_a}{k\,\Phi},ou seja, velocidade proporcional à tensão de alimentação quando o fluxo é constante.

Passo 4

Interpretação prática — por que se diz que a velocidade é “facilmente controlada” por V_a:
  • Em motores CC de excitação separada ou shunt, manter \Phi constante é natural: o enrolamento de campo é alimentado por uma fonte separada ou pela mesma fonte com corrente estabilizada. Nesses motores, variar V_a (a tensão da armadura) altera \omega de forma previsível e quase linear — portanto é um método simples e eficaz de controle de velocidade.
  • Na prática industrial usa-se hoje controle por chaveamento (PWM / conversores chopper) para variar efetivamente a tensão média aplicada à armadura, obtendo controle preciso e eficiente da velocidade sem grande dissipação em resistores.

Passo 5

Limitações e exceções importantes (não deixe de mencionar para saber usar isso na prova):
  • Se o fluxo \Phi variar (por exemplo em motores série, onde o mesmo circuito fornece armadura e campo), a relação entre V_a e \omega deixa de ser simples porque \Phi depende da corrente I_a. Em motor série a velocidade pode variar fortemente com a carga e pode ter comportamento perigoso em vazio (velocidade muito alta). Portanto, para motores série o controle somente pela tensão de alimentação não é “facilmente” previsível e seguro.
  • Para altas precisões, o termo I_a R_a (queda de tensão na armadura) e efeitos como saturação magnética, aquecimento, reação de armadura e perdas mecânicas estragam a proporcionalidade perfeita; mas isso não impede o uso prático do controle por tensão.
  • Outra forma de controle é variar o fluxo \Phi (controle por campo): a partir de \omega = (V_a - I_a R_a)/(k\Phi), reduzir \Phi aumenta \omega (field weakening) — método usado para aumentar velocidade acima da nominal, porém reduz a capacidade de torque disponível. Então existem estratégias alternativas, cada uma com vantagens/desvantagens.

Passo 6

Resumo e conclusão didática, para você fixar na prova:
  • Para motores CC de excitação separada ou shunt — que são os casos mais comuns quando se fala em controle de velocidade de motores CC — a velocidade é de fato facilmente controlada pela variação da tensão de armadura V_a. É por isso que em exercícios e aplicações práticas a afirmação é considerada verdadeira.
  • É importante mencionar exceções (motor série, comportamento sem carga, efeitos não lineares), mas a afirmação geral é aceita como verdadeira no contexto usual.

Resposta

V

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