Como calcular a corrente do motor com a resistência do enrolamento

De acordo com a lei de Ohm, a corrente (I) através de um fio condutor é diretamente proporcional à tensão aplicada (V) e à resistência do fio (R). Essa relação não muda se o fio for enrolado em um núcleo para formar o rotor de um motor elétrico. Na forma matemática, a lei de Ohm é

ou, para colocar corrente e resistência em lados diferentes do sinal de igual:

A resistência do fio depende de seu diâmetro, comprimento, condutividade e temperatura ambiente. O fio de cobre é usado na maioria dos motores, e o cobre tem uma das mais altas condutividades de qualquer metal.

TL; DR (muito longo; Não li)

A lei de Ohm diz que a corrente através de um fio - mesmo um fio longo enrolado em um solenóide do motor - é igual à tensão dividida pela resistência. Você pode determinar a resistência da bobina do motor se souber a bitola do fio, o raio do solenóide e o número de enrolamentos.

A lei de Ohm diz que você pode calcular a corrente através do enrolamento do motor se você souber a tensão e a resistência do fio. A tensão é fácil de determinar. Você pode conectar um voltímetro nos terminais da fonte de alimentação e medi-lo. Determinar a outra variável, a resistência do fio, não é tão simples, porque depende de quatro variáveis.

A resistência do fio é inversamente proporcional ao diâmetro e à condutividade do fio, o que significa que fica maior à medida que esses parâmetros ficam menores. Por outro lado, a resistência é diretamente proporcional ao comprimento do fio e à temperatura - aumenta à medida que esses parâmetros aumentam. Para complicar ainda mais as coisas, a própria condutividade muda com a temperatura. No entanto, se você fizer suas medições em uma temperatura específica, como a temperatura ambiente, tanto a temperatura quanto a condutividade torna-se constante, e você só precisa considerar o comprimento do fio e seu diâmetro para calcular o fio resistência. A resistência (R) torna-se igual a uma constante (k) multiplicada pela razão entre o comprimento do fio (l) e o diâmetro (d):

Você precisa saber o comprimento do fio enrolado em um solenóide do motor e o diâmetro do fio para calcular a resistência. Porém, se você conhece a bitola do fio, conhece o diâmetro, porque pode consultar em uma tabela. Algumas tabelas ajudam ainda mais listando a resistência por comprimento padrão para fios de todos os calibres. Por exemplo, o diâmetro de um fio de bitola 16 é de 1,29 mm ou 0,051 polegadas e a resistência por 1.000 pés é de 4,02 ohms.

No final do dia, tudo o que você realmente precisa medir é o comprimento do fio, supondo que você conheça a bitola do fio. Em um solenóide de motor, o fio é enrolado várias vezes em torno de um núcleo, portanto, para calcular seu comprimento, você precisa de duas informações: o raio do núcleo (r) e o número de enrolamentos (n). O comprimento de um enrolamento é igual à circunferência do núcleo - 2πr - então o comprimento total do fio é 2πrn. Use esta expressão para calcular o comprimento do fio e, uma vez que você saiba, você pode extrapolar a resistência de uma tabela de resistência.

Conhecendo a tensão aplicada e calculando a resistência do fio, você tem tudo o que precisa para aplicar a lei de Ohm para determinar a corrente que flui através da bobina. Como a força da corrente determina a força do campo magnético induzido da bobina, essas informações permitem quantificar a potência do motor.