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Um transformador tem 100 espiras no primário e 50 no secundário. Se a tensão primária é 120 V, qual é a tensão…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT107

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

Um transformador tem 100 espiras no primário e 50 no secundário. Se a tensão primária é 120 V, qual é a tensão secundária?

A) 60 V
B) 120 V
C) 30 V
D) 80 V
E) 90 V

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Identifique os dados. O primário tem Np = 100 espiras e tensão Vp = 120 V. O secundário tem Ns = 50 espiras e a tensão Vs é desconhecida. Passo 2: Use a relação do transformador ideal, na qual a tensão é proporcional ao número de espiras: Vs / Vp = Ns / Np. Passo 3: Substitua os valores: Vs = 120 x 50 / 100. Passo 4: Calcule: Vs = 120 x 0,5 = 60 V. Passo 5: Confira o sentido físico. O secundário tem menos espiras que o primário, então a tensão deve cair, e 60 V é menor que 120 V. Isso confirma o resultado. Passo 6: Comparação com o gabarito oficial. O gabarito oficial é A, que coincide com a resolução obtida. Por que as outras estão erradas: B (120 V) supõe que a tensão não muda, o que só ocorre quando as espiras são iguais; C (30 V) eleva a razão ao quadrado, o que não faz parte da relação de tensões; D (80 V) usa a soma das espiras no denominador, o que não tem fundamento na relação; E (90 V) tira a média aritmética entre 120 V e 60 V, o que não corresponde à proporção de espiras.

💡 Dica: Use a relação de espiras para calcular a tensão secundária.

Alternativa por alternativa

A Correta

Vs = (120 V x 50)/100 = 60 V.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

Acredita que a tensão do secundário é igual à do primário, ignorando que o número de espiras muda a tensão. Pensa o transformador como um simples condutor.

Por que engana: Confundir a relacao direta entre o numero de espiras e a tensao, invertendo a proporcao ou aplicando a formula incorretamente.

C Erradaerro: Procedimental

Aplica a razão de espiras elevada ao quadrado, (50/100)^2 x 120 = 30 V. Mistura a relação de potências ou de impedâncias com a relação de tensões.

D Erradaerro: Procedimental

Usa a soma das espiras (100 + 50 = 150) como denominador na proporção: 120 x 100 / 150 = 80 V. Inverte o papel das espiras do secundário na relação.

E Erradaerro: Conceitual

Calcula a média entre 120 V e 60 V, como se a tensão secundária devesse ficar no meio-termo. A tensão não segue uma média, e sim a proporção de espiras.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

transformador de tensão

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

transformador de tensao · proporcao entre espiras e tensao

📚 Reveja

Revisar a fórmula da relação de tensões em transformadores.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relacao direta entre o numero de espiras e a tensao, invertendo a proporcao ou aplicando a formula incorretamente.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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