Em uma comunidade rural brasileira, uma cooperativa utiliza um transformador ideal para reduzir a tensão de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma comunidade rural brasileira, uma cooperativa utiliza um transformador ideal para reduzir a tensão de 220 V da rede elétrica antes de alimentar um equipamento que opera com menor tensão. Esse transformador possui 200 espiras no enrolamento primário, ligado à rede, e 50 espiras no enrolamento secundário, ligado ao equipamento. Em um transformador ideal, as tensões nos enrolamentos são proporcionais ao número de espiras: Vp/Vs = Np/Ns. Com base nas informações do texto, qual é o valor da tensão elétrica no enrolamento secundário? 55 V 110 V 220 V 880 V 275 V
- A) 55 V
- B) 220 V
- C) 880 V
- D) 275 V
- E) 110 V
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Tensão no primário Vp = 220 V, espiras do primário Np = 200, espiras do secundário Ns = 50. Procuramos Vs.
- Escreva a relação dada no enunciado para o transformador ideal: Vp/Vs = Np/Ns.
- Substitua os valores: 220/Vs = 200/50.
- Calcule a razão do número de espiras: 200/50 = 4. Logo, 220/Vs = 4.
- Isole Vs: Vs = 220/4 = 55 V. Essa é a alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa B (220 V) supõe que a tensão não muda, o que só ocorre se as espiras forem iguais. A alternativa C (880 V) multiplica 220 por 4 em vez de dividir, invertendo a relação. A alternativa D (275 V) não corresponde a nenhuma operação correta com os dados, pois ignora a proporção entre as espiras. A alternativa E (110 V) usa uma razão de 2 em vez de 4, ou seja, erra o cálculo da razão entre as espiras.
- Conclusão. Como o secundário tem menos espiras que o primário, a tensão cai, o que confirma que 55 V é coerente com a função redutora do transformador.
💡 Dica: Use a relação de espiras para calcular a tensão.
Alternativa por alternativa
A relação entre as tensões e o número de espiras é Vp/Vs = Np/Ns. Substituindo os valores: 220/Vs = 200/50 = 4. Portanto, Vs = 220/4 = 55 V.
O aluno supõe que a tensão se mantém em 220 V, ignorando que a tensão depende da razão entre os números de espiras.
Por que engana: Confundir a relacao direta entre o numero de espiras e a tensao, invertendo a proporcao ou aplicando a formula incorretamente.
O aluno multiplica 220 V por 4 em vez de dividir, invertendo a proporção, e assim obtém uma tensão maior no secundário, quando o transformador é redutor.
O aluno faz um cálculo sem base na proporção (por exemplo, somar 220 + 55 ou uma razão incorreta) e não aplica corretamente Vp/Vs = Np/Ns.
O aluno usa uma razão de 2 entre as espiras (ou divide 220 por 2), em vez da razão correta 200/50 = 4.
Raio-X da questão
transformador de tensão
avaliacao
transformador de tensao · proporcao entre espiras e tensao
Revisar a fórmula de transformação de tensão em transformadores.
Confundir a relacao direta entre o numero de espiras e a tensao, invertendo a proporcao ou aplicando a formula incorretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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