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Para o estudo de máquinas elétricas é necessário o conhecimento de alguns conceitos básicos, como veremos a seguir.
O conjugado, também chamado torque, momento ou binário, é a medida do esforço necessário para girar um eixo do motor quando este se encontrar parado. Pela experiência prática, sabe-se que para levantar um peso por um processo semelhante ao usado em poços, como na Figura 1, quanto maior for o tamanho da manivela, menor será a força necessária. Se dobrarmos o tamanho “l” da manivela, a força “F” necessária será diminuída à metade.
A força F que é preciso aplicar à manivela depende do comprimento desta ($\ell$). Quanto maior for a manivela, menor será a força necessária. Se dobrarmos o tamanho da manivela, a força F necessária será diminuída à metade.
Como vimos, para medir o “esforço” necessário para girar o eixo não basta definir a força empregada, também é preciso dizer a qual distância do eixo do tambor a força é aplicada. O “esforço” é medido pelo conjugado, que é o produto da força pela distância F x d.
No exemplo da Figura 1, se o balde pesa 20N (aproximadamente 2,0 Kgf) e o diâmetro do tambor por onde passa a corda é igual a 0,20m, esta transmitirá uma força de 20N na superfície do tambor, isto é, a 0,10m do centro do eixo. Assim, se aplicarmos uma força de 20 N a uma distância de 0,10 m do eixo do tambor teremos um conjugado de 2 N.m.
No exemplo citado, o conjugado vale: 2 N.m
O esforço da corda na superfície do tambor: Es = 20 N
A força aplicada na manivela da Figura 1, a uma distância de 0,20 m com o objetivo de contrabalancear o peso do balde será de:
F = C / d, ou seja, F = 2 N.m / 0,20 m = 10 N.
Já o esforço aplicado na mesma manivela, aumentando seu comprimento para 0,40 m a fim de contrabalancear o mesmo peso, será dado por:
F = 2 N.m / 0,40 m, ou seja, uma força de 5 N.
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