A potência desenvolvida pelo motor é de 5 W, a corrente que percorre o circuito é de 1 A e a força contraeletromotriz do motor é de 5 V.
Como se achar a potência desenvolvida pelo motor?
Se a velocidade do objeto é constante, a força exercida pelo motor é igual ao seu peso, 100N. A velocidade do objeto é igual à razão entre o deslocamento e o tempo:
[tex]v=\frac{\Delta x}{t}=\frac{0,5m}{10s}=0,05\frac{m}{s}[/tex]
A potência mecânica é o produto entre a força e a velocidade:
[tex]P=F.v=100N.0,05\frac{m}{s}=5W[/tex]
Como se achar a corrente que percorre o circuito elétrico?
Se o circuito tem 5 ohms de resistência, a corrente percorrida pelo circuito é, sendo E a força contraeletromtriz:
[tex]I=\frac{10V-E}{R}[/tex]
Assumindo que a potência elétrica é igual à potência mecânica, podemos colocar a expressão em função da corrente:
[tex]P=E.I= > E=\frac{P}{I}\\\\I=\frac{10V-\frac{P}{I}}{R}=\frac{10V.I-P}{R.I}\\\\I^2R=10V.I-P\\\\I^2.R-10V.I+P=0[/tex]
Para achar a corrente que circula pelo circuito resolvemos a equação quadrática:
[tex]I=\frac{-(-10V)\ñ\sqrt{(-10V)^2-4.R.P}}{2.R}=\frac{10V\ñ\sqrt{(-10V)^2-4.5\Omega.5W}}{2.5\Omega}\\\\I=\frac{10V}{2.5\Omega}=1A[/tex]
Qual é a força contraeletromotriz do motor?
Tendo a corrente, podemos achar a força contraeletromotriz do motor, que será a queda de tensão no motor, aplicando a segunda lei de Kirchoff:
[tex]E=10V-I.R=10V-1A.5\Omega=5V[/tex]
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