Motor elétrico de indução
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Motor elétrico de indução


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a resistência mecânica à rotação. 
Portanto, mesmo \u201clivre\u201d, o rotor nunca poderá girar com a mesma velocidade angular do 
campo, embora possa atingir uma rotação com freqüência semelhante9 à do campo (para o 
nosso motor a freqüência de rotação do campo é 60 Hz). No caso de aumentar a resistência 
mecânica à rotação, diminuindo então a velocidade angular do rotor, aumenta a velocidade do 
campo magnético em relação ao rotor, crescendo a fem induzida e a corrente elétrica induzida, 
e, consequentemente, ocorrendo um torque magnético maior.
No apêndice III calculamos o torque magnético sobre o rotor e justificamos 
quantitativamente as afirmações feitas nesta seção.
6 - Conclusão 
O estudo dos motores de indução monofásicos é um excelente tema para por em prática 
um conjunto de conhecimentos do eletromagnetismo, ilustrando de maneira surpreendente a 
Lei de Faraday-Lenz10. Entretanto o tema está ausente dos livros de física geral dos ensinos 
9 - Uma medida com luz estroboscópica revelou que o rotor de nosso motor girava \u201clivre\u201d com frequência de 
aproximadamente 50 Hz.
10 - Nossos alunos (e alguns colegas professores também) demonstraram espanto ao visualizarem a espira rotora 
operando sem condutores que a conectem ao restante do sistema. A surpresa é justificável pois o único 
conhecimento que eles parecem possuir é sobre motores de CC, onde são indispensáveis as conexões elétricas 
entre o rotor e a fonte de alimentação.
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superior e médio. Tal tipo de motor pode ser ligado na rede elétrica normalmente disponível em 
qualquer residência, sendo inquestionável a sua presença e importância no nosso cotidiano.
A utilização do motor de indução monofásico, no laboratório de ensino de uma disciplina 
elementar de eletromagnetismo, permite discutir de uma forma atraente vários tópicos, tais 
como: aplicações da Lei de Faraday-Lenz, a ocorrência de torque magnético sobre uma espira 
ou sobre uma bobina com corrente elétrica imersa em campo magnético, a defasagem 
usualmente existente entre a corrente elétrica e a tensão de alimentação em sistemas reativos, a 
composição de campos oscilantes para se produzir um campo girante, e a utilização de 
capacitores ou de resistores associados com bobinas para alterar a fase da corrente elétrica. 
Medidas elétricas nos diversos elementos dos motores que construímos ensejam a 
demonstração de aparentes violações das Leis de Kirchoff para circuitos elétricos e a 
necessidade de tratar tais medidas não como escalares mas como fasores. 
Nas seções principais desse texto procuramos uma abordagem conceitual para o 
funcionamento dos motores propostos, remetendo para os apêndices os detalhes teóricos e 
matemáticos necessários ao aprofundamento um pouco maior dos assuntos envolvidos. A 
nossa expectativa, ao tratarmos de maneira prática e conceitual estes temas, é a de facilitar aos 
estudantes a apreensão de tais tópicos, mostrando a sua relevância para a tecnologia, auxiliando 
no esclarecimento de certas dúvidas que costumeiramente ocorrem na aprendizagem do 
eletromagnetismo.
Visto que o tema dos motores elétricos de indução é de extrema relevância teórica e 
prática, encontrando-se agora ausente no ensino de física, acreditamos que esse trabalho possa 
despertar o interesse para ele11, introduzindo-o na nossa discussão acadêmica.
Agradecimento. Agradecemos à Profa Maria Cristina Varriale do IM-UFRGS pela leitura 
criteriosa e importantes contribuições. Aos árbitros do CBEF somos gratos pelas sugestões que 
permitiram aprimorar o artigo. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Gray A. e Wallace G. A. Princípios Eletrotécnica. Rio de Janeiro: LTC, 1978.
Gussow, M. Eletricidade Básica. São Paulo: Pearson Education, 1997.
Halliday, D., Resnick, R. e Walker, J. Fundamentos de Física - Vol. 3. Rio de Janeiro: LTC, 
2009.
Nussenzveig, H. M. Curso de Física Básica 3 - Eletromagnetismo. São Paulo: ED. Edgard 
Blücher, 1997.
Saslow, W. M. Eletromechanical implications of Faraday\u2019s law: A problem collection. Am. 
J.Phys. 55(11): 986-996, 1987.
11 - Enviamos para a CIDEPE (http://www.cidepe.com.br/ - acessado em 08/04/2012) o projeto do motor de 
indução. Segundo os responsáveis pela produção dos materiais em breve tal motor fará parte dos seus 
equipamentos de eletromagnetismo.
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White, M. Rivalidades produtivas. Rio de Janeiro: Record, 2003.
Apêndice I - Avaliando a quase ressonância da bobina com o capacitor e a defasagem 
entre as correntes elétricas nas duas bobinas
Conforme exposto na seção 4, deseja-se uma pequena defasagem entre a tensão elétrica 
sobre a associação em série da bobina com o capacitor e a corrente elétrica que acontece nesta 
associação, ou seja, a bobina e o capacitor devem estar em regime de (quase) ressonância. 
Apenas com um multiteste é possível fazer as medidas necessárias para investigar se está ou 
não ocorrendo o comportamento desejado; para efetivar os cálculos que completam a 
investigação necessita-se de uma teoria elementar sobre circuitos de CA, especialmente o 
tratamento fasorial para tais medidas, conforme encontrado em textos de física geral (Halliday, 
Resnick e Walker, 2009; Nussenzveig, 1997). O resultado da investigação pode conduzir a que 
se utilize outro capacitor em série com a bobina, caso seja verificado que o sistema está longe 
da ressonância. Exemplificaremos com o nosso motor.
Mediu-se a tensão elétrica eficaz sobre a bobina com um multiteste, sobre o capacitor e 
sobre a associação de ambos resultando respectivamente 76,3 V, 71,0 V e 10,8 V. A figura 4 
representa a associação em série da bobina de 500 espiras com o capacitor (ramo superior), em 
paralelo com a bobina de 125 espiras (ramo inferior), ambos os ramos excitados pela fonte CA 
de 10,8 V, 60 Hz. Além das medidas de tensão eficaz, apresentamos também as medidas de 
corrente eficaz na fonte (4,4 A), no ramo superior (1,8 A) e no ramo inferior (4,1 A). 
Figura 4 - Medidas de tensão eficaz e intensidade da corrente elétrica eficaz em diversos 
componentes do motor.
Os valores explicitados na figura 4 aparentemente violam as Leis de Kirchoff. De fato, as 
Leis de Kirchoff são aplicáveis aos valores instantâneos de corrente e tensão. Como nossas 
medidas são de valores médios (valores rms ou eficazes), estes devem ser tratados não como 
escalares mas como fasores. A figura 5 representa, no lado esquerdo, o diagrama de fasores 
para as tensões no ramo superior. O fasor de tensão eficaz no capacitor12 (76,3 V) está quase em 
12 - Dividindo-se a tensão eficaz no capacitor pela corrente eficaz se obtém a reatância capacitiva (42 \u3a9).
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oposição13 ao fasor de tensão eficaz na bobina14 (71,0 V) e a soma vetorial de ambos resulta no 
fasor de tensão total sobre a associação em série (tensão eficaz na fonte que vale 10,8 V). 
Como os valores de tensão eficaz na bobina e no capacitor são semelhantes, está configurada a 
quase ressonância deste ramo conforme era desejado.
Figura 5 - Diagrama de fasores para as tensões elétricas eficazes e as intensidades das correntes 
elétricas eficazes.
A figura 5 também representa, no lado direito, os fasores para as correntes elétricas 
eficazes nas duas bobinas e na fonte. Calculando-se o ângulo entre os fasores que representam 
as intensidades das correntes eficazes nas duas bobinas, encontra-se 93º, caracterizando a 
desejada defasagem de cerca de ¼ de ciclo.
Apêndice II - Defasando as correntes elétricas nos dois ramos com um resistor
Outra maneira de produzir a defasagem entre as correntes elétricas nas duas bobinas é 
associar, em série com uma das bobinas, um resistor com resistência elétrica suficientemente 
grande (adiante esclareceremos mais sobre o valor