Em uma fábrica, os transformadores são utilizados para ajustar a tensão de 220 V para 110 V. Se a potência de…
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 fábrica, os transformadores são utilizados para ajustar a tensão de 220 V para 110 V. Se a potência de entrada do transformador é 500 W, qual é a potência de saída, considerando uma eficiência de 90%? Calcule e analise a variação de tensão e sua implicação.
- A) 500 W
- B) 450 W
- C) 400 W
- D) 550 W
- E) 600 W
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A potência de entrada é 500 W, a eficiência é 90% (0,90) e a tensão cai de 220 V para 110 V, ou seja, o transformador é abaixador com relação de 2 para 1. Passo 2: Calcule a potência de saída pela eficiência. Potência de saída = eficiência x potência de entrada = 0,90 x 500 = 450 W. Passo 3: Analise a variação de tensão. Como a tensão cai pela metade, a corrente no secundário tende a dobrar para que a potência se mantenha praticamente constante (já que a potência útil é P = V x I). Na entrada, a corrente é aproximadamente 500/220, cerca de 2,27 A. Na saída, com 450 W a 110 V, a corrente é aproximadamente 450/110, cerca de 4,09 A. A diferença entre o dobro da corrente de entrada (4,55 A) e a corrente real de saída mostra a parcela de energia perdida, de 50 W, como calor no transformador. Passo 4: Conclua. A alternativa correta é a B, 450 W, e o gabarito oficial está coerente com a resolução. A alternativa A está errada porque ignora a eficiência e supõe um transformador ideal, sem perdas. A alternativa C está errada porque aplica um desconto de 20% em vez de 10%. A alternativa D está errada porque aumenta a potência em vez de reduzi-la, o que não é possível em um transformador real. A alternativa E está errada porque também aumenta a potência de entrada, o que viola a conservação de energia.
💡 Dica: Calcule a potência de saída usando a eficiência e a potência de entrada.
Alternativa por alternativa
O aluno considera que a potência de saída é igual à de entrada, ignorando que o transformador real tem perdas e que a eficiência de 90% deve ser aplicada.
Por que engana: O aluno pode confundir a potência de entrada com a potência de saída, não considerando a eficiência do transformador na hora de calcular.
Cálculo realizado corretamente com a eficiência aplicada.
O aluno aplica um desconto de 20% sobre 500 W, como se a eficiência fosse 80%, ou desconta 10% duas vezes seguidas.
O aluno acrescenta 10% aos 500 W, interpretando a eficiência como um ganho de potência, o que contraria a conservação de energia.
O aluno aumenta a potência de entrada em 20%, errando o cálculo e supondo que o transformador gera energia extra, o que é impossível.
Raio-X da questão
transformadores e eficiência
avaliacao
potência elétrica · eficiência de transformadores
Revisar o conceito de eficiência em transformadores e suas aplicações.
O aluno pode confundir a potência de entrada com a potência de saída, não considerando a eficiência do transformador na hora de calcular.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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