[IME 2020] A figura mostra o diagrama esquemát...

09 IME 2020 - Física

A figura mostra o diagrama esquemático de um conversor eletromecânico que transforma a energia elétrica de entrada, fornecida pela fonte $V_{T}$ , em energia mecânica na saída, utilizada para acionar o eixo do rotor. Nesse conversor, toda a potência dissipada no resistor $R_{2}$ é transformada em potência mecânica empregada para acionar o eixo. Sabendo que a velocidade angular do eixo é $1800 r p m$ , pede-se:

a) o torque no eixo do conversor, considerando que os reostatos $R_{1}$ e $R_{C}$ estão ajustados em $1 Ω$ e em $50 Ω$ respectivamente;

b) a nova velocidade de rotação do eixo, em $r p m$ , se o reostato $R_{1}$ for ajustado para $2 Ω$ e $R_{C}$ continuar ajustado em $50 Ω$ , sabendo que o torque no eixo do motor é proporcional ao produto das correntes $I_{c}$ e $I_{p}$ ;

c) o que deve ser feito para que o torque desenvolvido pelo eixo, com $R_{1}$ ajustado em $2 Ω$ , volte a ser o mesmo das condições de funcionamento do item $(a)$ .

d) o rendimento do sistema para as mesmas condições de funcionamento do item $(c)$ .