Física2ª sérieBNCC EM13CNT308Fácil⏱ medio

Se um transformador tem 100 espiras no primário e 50 no secundário, qual a relação de tensão entre os…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT308

Investigar e analisar o funcionamento de equipamentos elétricos e/ou eletrônicos e sistemas de automação para compreender as tecnologias contemporâneas e avaliar seus impactos sociais, culturais e ambientais.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Se um transformador tem 100 espiras no primário e 50 no secundário, qual a relação de tensão entre os enrolamentos com uma tensão de entrada de 120 V?

A) 30 V
B) 60 V
C) 90 V
D) 50 V
E) 120 V

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique os dados do enunciado. O primário tem Np = 100 espiras, o secundário tem Ns = 50 espiras e a tensão de entrada no primário é Vp = 120 V. A tensão de saída Vs é a incógnita.
Use a relação de transformação ideal, que liga tensões e número de espiras: Vs / Vp = Ns / Np.
Substitua os valores: Vs = 120 x 50 / 100.
Calcule: 120 x 50 = 6000 e 6000 / 100 = 60. Logo, Vs = 60 V. A alternativa correta é a B, o que coincide com o gabarito oficial.
Verifique por que as outras estão erradas. A alternativa A (30 V) aplica o quadrado da razão de espiras, o que não corresponde à relação de tensão de um transformador ideal. A alternativa C (90 V) subtrai ou reduz a tensão de forma proporcional à diferença de espiras, o que não tem base na relação de transformação. A alternativa D (50 V) copia o número de espiras do secundário como se fosse uma tensão, confundindo grandezas diferentes. A alternativa E (120 V) mantém a tensão inalterada, ignorando que o número de espiras muda a tensão.

💡 Dica: Use a fórmula da relação de tensões em transformadores.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno elevou a razão de espiras ao quadrado, calculando (50/100)^2 = 1/4 e obtendo 120/4 = 30 V. Ele confunde a relação de tensão com a relação de potências ou impedâncias, que envolvem o quadrado da razão.

Por que engana: O aluno pode confundir a relação de espiras com a tensão, aplicando a fórmula de forma incorreta e escolhendo uma tensão que não corresponde à proporção correta.

B Correta

V2 = V1·(N2/N1) = 120·(50/100) = 60 V.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno supõe que a tensão diminui linearmente com a diferença entre os números de espiras, ou usa a razão 3/4 (120 x 3/4 = 90) sem base na proporção direta entre tensão e espiras.

D Erradaerro: Interpretação

O aluno lê o número de espiras do secundário (50) e o interpreta como o valor da tensão de saída, sem aplicar qualquer relação entre os enrolamentos.

E Erradaerro: Senso comum

O aluno acredita que a tensão se mantém igual à de entrada, como se o transformador apenas repassasse a tensão, desconsiderando que a relação de espiras altera o valor.

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 e tensão

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

relação de espiras · cálculo de tensão

📚 Reveja

Revisar a relação de espiras e tensão em transformadores.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação de espiras com a tensão, aplicando a fórmula de forma incorreta e escolhendo uma tensão que não corresponde à proporção correta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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