Em uma atividade de Física, estudantes analisaram um transformador ideal usado para reduzir a tensão alternada…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de Física, estudantes analisaram um transformador ideal usado para reduzir a tensão alternada antes de sua aplicação em um circuito. O enrolamento primário possui 100 espiras e é conectado a uma fonte de tensão eficaz de 220 V. O enrolamento secundário possui 50 espiras. Para transformadores ideais, vale a relação Vs/Vp = Ns/Np, em que V representa a tensão e N, o número de espiras. Com base nas informações apresentadas, qual é a tensão eficaz no enrolamento secundário desse transformador?
- A) 110 V
- B) 170 V
- C) 55 V
- D) 220 V
- E) 440 V
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identificar os dados do enunciado. Np = 100 espiras (primário), Ns = 50 espiras (secundário), Vp = 220 V (tensão eficaz do primário). Procura-se Vs.
- Aplicar a relação fornecida para transformadores ideais: Vs/Vp = Ns/Np.
- Isolar Vs: Vs = Vp x (Ns/Np) = 220 x (50/100) = 220 x 0,5 = 110 V.
- Conferir a coerência física. O secundário tem menos espiras que o primário, então a tensão deve diminuir, como acontece com 110 V, metade de 220 V. O resultado é coerente com a finalidade do transformador descrita no enunciado, que é reduzir a tensão.
- Comparar com o gabarito oficial. A resposta obtida, 110 V, corresponde à alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: B (170 V) não corresponde a nenhuma relação de transformador, pois não há soma ou subtração de tensões nesse caso; C (55 V) resulta de aplicar a razão de espiras duas vezes ou elevá-la ao quadrado, o que não faz parte da relação dada; D (220 V) ignora o papel do transformador, já que a tensão do secundário só seria igual à do primário se Ns fosse igual a Np; E (440 V) inverte a razão de espiras, o que aumentaria a tensão, contrariando o fato de o secundário ter menos espiras.
💡 Dica: Use a relação de espiras para calcular a tensão secundária.
Alternativa por alternativa
Aplicando a relação do transformador ideal, Vs/Vp = Ns/Np: Vs/220 = 50/100 = 1/2. Portanto, Vs = 220 × 1/2 = 110 V.
O aluno provavelmente subtraiu os valores (220 - 50 = 170) em vez de aplicar a proporção entre as espiras. Ele não percebe que a relação do transformador é multiplicativa.
O aluno provavelmente aplicou a razão de espiras duas vezes ou elevou 0,5 ao quadrado (220 x 0,25 = 55). Ele mistura a relação de tensões com outras relações de circuitos.
O aluno provavelmente acredita que a tensão se mantém ao passar pelo transformador, pensando que a fonte alimenta diretamente o secundário. Ele ignora o efeito do número de espiras.
Por que engana: Confundir a relacao entre o numero de espiras e a tensao, invertendo a proporcao ou aplicando formula incorreta.
O aluno provavelmente inverteu a razão, calculando 220 x (100/50) = 440. Ele não percebeu que um secundário com menos espiras reduz a tensão.
Raio-X da questão
transformador de tensão
avaliacao
transformador de tensao · proporcao entre espiras
Revisar a relação entre espiras e tensões em transformadores.
Confundir a relacao entre o numero de espiras e a tensao, invertendo a proporcao ou aplicando formula incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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