3 Lista de Exercicios CVR

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Instituto Federal do Triângulo Mineiro – Engenharia da Computação
Disciplina: Conversão de Energia – Professor: Dr. Daniel Caixeta
Exercícios Propostos –PRINCÍPIOS DA CONVERSÃO DE ENERGIA1) A indutância de um solenoide foi medida em função da posição x, onde x = 0 correspondea retração total do solenoide, resultando na expressão:( ) = 6 − 0,3 + 0,004 [H]Determinar uma expressão para a força do solenoide fcampo para uma corrente de 1,0 A emfunção da posição x. Desenhe os gráficos de L(x) e F(x) para x variando de 0,2 cm a 2 cm.Resposta: = ( ) = 6 − 0,15 [N]
2) No sistema mostrado na Fig. 3.15, as indutâncias em henrys são dadas por =(3 + 2 ) × 10 , = 0,3 e = 30 + 10 2 . Determine o conjugado paraas correntes i1= 0,8 A e i2 = 0,01 A.
Respostas:( ) = 2 ( ) + 2 ( ) + ( ) = −1,64 × 10 2 − 2,4 × 10
3) Um indutor tem uma indutância que foi obtida experimentalmente como sendo:
= 21 + ⁄onde L0 = 30 mH, x0 = 0,87 mm e x é o deslocamento de um elemento móvel. A sua resistênciade enrolamento foi medida sendo igual a 110 mΩ.a) O deslocamento x é mantido constante em 0,90 mm e a corrente é incrementada de 0 a 6,0A. Encontre a energia magnética resultante armazenada no indutor.b) Em seguida, a corrente é mantida constante em 6,0 A e o deslocamento x é incrementadoaté 1,80 mm. Encontre a alteração correspondente na energia magnética armazenada noindutor.
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Instituto Federal do Triângulo Mineiro – Engenharia da Computação
Disciplina: Conversão de Energia – Professor: Dr. Daniel Caixeta
Exercícios Propostos –PRINCÍPIOS DA CONVERSÃO DE ENERGIA
Respostas:(a) Para x= 0,9 mm, L = 29,5 mH; para I= 6 A, Wcampo = 0,531 J;(b) Para x= 1,8 mm, L = 19,6 mH; para I= 6 A, Wcampo = 0,352 J;
4) Considerando o problema 3)a) Repita o Problema 3) a) supondo que o indutor esteja conectado a uma fonte de tensãoque aumenta de 0 a 0,4 V.b) Depois repita o Problema 3) b) supondo que a tensão é mantida constante em 0,4 V.Respostas:(a) I= 0,4/0,11 = 3,7 A, Wcampo = 0,202 J;(b) ΔWcampo = - 0,068 J.
5) O indutor do Problema 3) é acionado por uma fonte senoidal de corrente da forma:( ) =onde I0 = 5,5 A,  = 100 (em 50 Hz). Com o deslocamento mantido fixo em x= x0, calcule:a) A energia magnética média (Wcampo), em relação ao tempo, armazenada no indutor;b) A potência média, em relação ao tempo, na resistência do enrolamento.Respostas:(a) Wcampo = 0,227 J;(b) Pdiss. = 1,63 W.