Dissertativa 9 - 2ª Fase - Física - IME 2020

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 rpm, pede-se:

a) o torque no eixo do conversor, considerando que os reostatos $R_1$ e $R_C$ estão ajustados em 1 $\Omega$ e em 50 $\Omega$, respectivamente;
b) a nova velocidade de rotação do eixo, em rpm, se o reostato $R_1$ for ajustado para 2 $\Omega$ e $R_C$ continuar ajustado em 50 $\Omega$, 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 $\Omega$, 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).