Ficha 01 · Grandezas elétricas, Lei de Ohm e Joule, e motores
Exercício 1 · O circuito elétrico elementar
Uma lâmpada piloto de sinalização de um quadro elétrico está ligada a uma fonte de 24 V DC através de um interruptor. Identifica, neste circuito, a fonte, o aparelho de comando, a carga e os condutores. O que acontece se o interruptor estiver aberto?
Exercício 2 · Lei de Ohm: a lâmpada piloto
A lâmpada piloto do quadro é alimentada a 24 V DC e absorve uma corrente nominal de 20 mA. Calcula a resistência do filamento (ou do circuito eletrónico) da lâmpada.
Exercício 3 · Lei de Joule: sobrecorrente num condutor
Um condutor com 0,01 Ω de resistência é percorrido por uma sobrecorrente de 20 A durante 5 segundos, antes de a proteção atuar. Calcula a potência dissipada em calor e a energia total libertada.
Exercício 4 · Corrente nominal do motor M3
A prensa de injeção tem ainda um terceiro motor, M3, que aciona a bomba de refrigeração do molde. Da chapa de características: P_útil = 2,2 kW, U = 400 V (trifásico), cos φ = 0,82, η = 0,84. Calcula a corrente nominal de M3.
Exercício 5 · Potência elétrica vs binário do motor M3
M3 tem uma velocidade nominal de 2900 rpm e a potência útil de 2,2 kW do exercício anterior. Calcula o binário nominal de M3.
Exercício 6 · Corrente contínua e alternada, monofásica e trifásica
Responde: (a) porque é que o circuito de comando de uma máquina costuma usar corrente contínua a 24 V, em vez de corrente alternada a 230 V; (b) porque é que M1, M2 e M3 são todos motores trifásicos e não monofásicos.
Exercício 7 · Cores dos condutores e secção do cabo de M3
(a) Indica as cores normalizadas dos condutores de fase, de neutro e de proteção. (b) Sabendo que o cabo de M3 tem 18 m de comprimento, I_n = 4,61 A (do Exercício 4) e cos φ = 0,82, calcula a secção mínima por queda de tensão (ΔU máx = 4% de 400 V) e indica a secção final a adotar.
Exercício 8 · Revisão: das grandezas ao cabo
Ordena estes passos pela sequência correta de dimensionamento de um motor e do seu cabo, e explica em uma frase o que se calcula em cada um: (a) calcular a secção mínima do cabo; (b) ler a chapa de características do motor; (c) calcular a corrente nominal; (d) calcular a potência absorvida a partir do rendimento.