Física3ª sérieBNCC EM13CNT107Fácil⏱ medio

Um transformador tem 100 espiras no primário e 50 espiras no secundário. Se a tensão no primário é de 240 V…

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 espiras no secundário. Se a tensão no primário é de 240 V, qual é a tensão no secundário? (Considere a relação de transformação: Vp/Vs = Np/Ns).

A) 60 V
B) 120 V
C) 180 V
D) 240 V
E) 300 V

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique os dados. O primário tem Np = 100 espiras, o secundário tem Ns = 50 espiras e a tensão do primário é Vp = 240 V. A tensão do secundário, Vs, é a incógnita.
Escreva a relação de transformação dada no enunciado: Vp/Vs = Np/Ns.
Substitua os valores: 240/Vs = 100/50.
Simplifique a razão do segundo membro: 100/50 = 2. Logo, 240/Vs = 2.
Isole Vs: Vs = 240/2 = 120 V.
Confira pela lógica do transformador. Ao reduzir o número de espiras pela metade, a tensão também cai pela metade, de 240 V para 120 V. Isso é coerente com a relação Vs/Vp = Ns/Np.
Resposta: a alternativa B (120 V) está correta, e coincide com o gabarito oficial.
Por que as outras estão erradas: A (60 V) reduziria a tensão mais do que a relação de espiras permite; C (180 V) não corresponde a nenhuma proporção entre as espiras; D (240 V) manteria a tensão inalterada, o que só ocorreria se as espiras fossem iguais; E (300 V) aumentaria a tensão, o que exigiria mais espiras no secundário.

💡 Dica: Utilize a relação de transformação para calcular a tensão no secundário.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Provavelmente aplicou a razão de espiras duas vezes ou a elevou ao quadrado, obtendo (1/2)^2 = 1/4 e, assim, 240 x 1/4 = 60 V.

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

B Correta

Cálculo correto: Vs = 240 V * (50/100) = 120 V.

C Erradaerro: Procedimental

Provavelmente subtraiu uma parcela aditiva da tensão, como 240 - 60 = 180 V, em vez de aplicar a proporção direta entre tensão e número de espiras.

D Erradaerro: Conceitual

Acredita que a tensão se mantém igual em qualquer transformador, confundindo a transformação de tensão com a simples transmissão de energia elétrica.

E Erradaerro: Procedimental

Provavelmente acrescentou um valor arbitrário à tensão, como 240 + 60 = 300 V, ou inverteu a razão de forma parcial, sem seguir a relação Vp/Vs = Np/Ns.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

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

relacao entre tensao e espiras · proporcao e regra de tres

📚 Reveja

Revisar a relação de transformação em transformadores.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relacao entre tensao e numero de espiras, invertendo a proporcao ou aplicando regra de tres incorretamente.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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