A lei de Ohm não parece estar funcionando para este motor elétrico

Como sou iniciante neste campo, perdoe-me se estiver confuso com a minha pergunta.

Existe um componente que eu não consigo entender com a lei de Ohm, que é uma bomba de drenagem para máquinas de lavar. As bombas de drenagem para máquinas de lavar da maioria dos fabricantes têm especificações semelhantes. Sua resistência ao enrolamento é geralmente entre 10 e 20 Ω e opera sob 120 VCA.

No entanto, as especificações escritas no rótulo são bem diferentes. 120 VCA, 1,1 A e 80 W.

O consumo real de corrente, 0,9 A, é próximo ao valor da especificação, que é 1,1 A.

Realmente não entendo que, de acordo com a lei de Ohm, o valor da resistência calculado pela especificação deve ser (R = U / I) 133,33 Ω onde U é 120 V e I é 1,1 A.

Mas por que o enrolamento está me dando 14,8 Ω?

Não deveria desenhar 8,11 A como I = U / R = 120 V / 14,8 Ω = 8,11 A?

Você já brincou com um motor elétrico conectado a algo como uma lâmpada ou outro motor? Se você girar o motor, ele age como um gerador e gira o outro motor ou acende a lâmpada. O mesmo acontece quando o motor está girando sob energia elétrica, ele se comportará como um gerador, parecido com o seguinte:

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Observe como, embora você veja 12V no motor, a resistência do motor apenas vê 1V, tornando a corrente através do motor 100mA em vez de 1,2A. Esse fenômeno é chamado de Back-EMF e é a razão pela qual os motores consomem uma grande corrente na inicialização, mas não muito quando estão funcionando normalmente (quando você liga o aspirador, as luzes diminuem por um instante).

Você está perdendo a reatância , que é a resistência CA (EDIT: And back-EMF - see comments). Quando você mede a resistência com um medidor, mede apenas a resistência CC e está perdendo uma parte significativa do sistema.

A reatância vem da capacitância, da indutância ou de uma combinação dos dois. No caso de um motor, a maior parte da reatância será indutiva devido à natureza do enrolamento do tipo indutor.

Ao usar a Lei de Ohm em sistemas CA, você usa impedância em vez de apenas resistência. A impedância, geralmente denominada Z , é uma combinação da resistência DC e da reatância AC.

Além das excelentes respostas sobre as diferenças nos motores de corrente alternada, o que você precisa entender é que o que eles estavam querendo ao verificar a resistência CC seria ver se estava muito baixa, o que indicaria que estava em curto ou MUITO ALTO, como em um circuito aberto por causa de um condutor quebrado. Qualquer coisa no meio significava que NÃO era uma daquelas formas óbvias de falha.

A resistência CC do enrolamento está em conformidade com a lei de Ohm perfeitamente, e se você realmente e diretamente (sem, por exemplo, um comutador) alimentasse esse enrolamento de 120V DC, ele dissiparia perfeitamente 80 watts de calor e aumentaria perfeitamente na fumaça, perfeitamente de acordo com a Ohm lei.

O consumo real de energia é dominado pela indutância - qualquer potência dissipada na resistência do enrolamento CC é realmente PERDIDA, tudo o que faz é aquecer o motor (existe um campo magnético construído, mas você obteria o mesmo campo a partir de uma tensão mais baixa se a resistência do enrolamento foi menor).

A indutância dos enrolamentos altera-se com a carga do motor (a lei de conservação de energia tem algo a ver com isso) - um motor em marcha lenta (se o projeto do motor for seguro para marcha lenta - alguns não são!) Pode realmente consumir menos corrente do que a placa de identificação diz, enquanto um motor muito sobrecarregado (digamos, se você bombeou melaço com essa bomba) se aproximará do cenário acima - muito pouca indutância estará em vigor e as perdas de CC dominarão e, eventualmente, superaquecerão o motor.

$15\Omega$ , mas isso não indica a impedância da bobina.

$\cos\phi$$15\Omega$

Portanto, você tem a diferença entre impedâncias CC e CA aqui, e a diferença entre motor bloqueado e rotativo (embora carregado).

A lei de Ohm não é uma lei fundamental da natureza .

É apenas uma lei que alguns componentes muito específicos observam; nós chamamos esses resistores .

Agora, acontece que muitos componentes que não são projetados especificamente como resistores ainda se comportam como se fossem resistores - mas apenas sob circunstâncias específicas . Em particular, peças metálicas simples e homogêneas obedecem à lei de Ohm local. Isso inclui também o fio com o qual as bobinas de um motor elétrico são enroladas, e é por isso que você pode ler um pouco ao usar um ohmímetro com o motor.

No entanto, o motor como um todo realmente não obedece à lei de Ohm, porque o fio é eletromagneticamente acoplado a outras coisas: em operação, há um campo magnético em constante mudança dentro do motor, e esse campo induz tensões nas bobinas. São essas tensões que dominam o comportamento elétrico do motor em qualquer situação de uso real, não a tensão da resistência ôhmica.

Somente se você deixar que uma pequena corrente DC flua através das bobinas, nada se moverá realmente no motor, o campo magnético estará em toda parte constante e, como a indução depende apenas da variação de tempo do campo magnético , você obterá uma leitura de muita tensão que corresponde apenas à resistência ôhmica do fio. É por isso que o seu Ohmímetro mostra um valor tão pequeno.

O fabricante está declarando a resistência da bobina para que você, como técnico, possa determinar a "saúde" dos enrolamentos do motor. Cada enrolamento deve ser o mesmo que os outros (se trifásico) e o mesmo que a especificação do fabricante. Isso, bem como um teste de resistência de isolamento entre cada fase e terra e entre fases, devem fazer parte de qualquer regime de inspeção do motor para determinar a manutenção dos enrolamentos do motor.