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 estiver enrolado em um núcleo para formar o rotor de um motor elétrico. Na forma matemática, a lei de Ohm é V = IR ou, para colocar corrente e resistência em lados diferentes do sinal de igual, I = V ÷ R. A resistência do fio depende do 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 lidos)
A lei de Ohm diz a você que através de um fio - mesmo um fio longo enrolado em torno de um solenóide do motor - é igual à tensão dividida pela resistência. Você pode determinar a resistência de uma bobina do motor se você souber o calibre do fio, o raio do solenóide e o número de enrolamentos.
Resistência do fio
A lei de Ohm diz que você pode calcular o corrente através de um 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 do fio e à condutividade, o que significa que aumenta à medida que esses parâmetros diminuem. Por outro lado, a resistência é diretamente proporcional ao comprimento e temperatura do fio - aumenta à medida que esses parâmetros aumentam. Para tornar as coisas ainda mais complicadas, a própria condutividade muda com a temperatura. No entanto, se você fizer suas medições em uma determinada temperatura, como temperatura ambiente, tanto a temperatura quanto a condutividade se tornarão constantes e você só precisará considerar o comprimento do fio e seu diâmetro para calcular a resistência do fio. A resistência (R) torna-se igual a uma constante (k) multiplicada pela relação entre comprimento do fio (l) e diâmetro (d): R = k (l /d).
Comprimento do fio e calibre do fio
Você precisa conhecer o comprimento do fio enrolado em torno de um solenóide do motor e o diâmetro do fio para calcular a resistência. No entanto, se você conhece o medidor de fio, você sabe o diâmetro, porque você pode procurá-lo em uma tabela. Algumas tabelas ajudam ainda mais, listando a resistência por comprimento padrão para fios de todos os medidores. Por exemplo, o diâmetro do 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 o fio, supondo que você saiba o calibre do fio. Em um solenóide de motor, o fio é enrolado várias vezes ao redor 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 n • 2πr. Use esta expressão para calcular o comprimento do fio e, uma vez sabendo, você pode extrapolar a resistência de uma tabela de resistência.
Calcule a corrente atual
Conhecendo a tensão aplicada e calculando a resistência do fio, tem tudo que você precisa para aplicar a lei de Ohm para determinar a corrente que flui através da bobina. Como a força atual determina a força do campo magnético induzido da bobina, essa informação permite quantificar a potência do motor.
