Em uma oficina, um transformador ideal tem Np = 1000 espiras e Ns = 250 espiras; Vp = 220 V. A secundária…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Em uma oficina, um transformador ideal tem Np = 1000 espiras e Ns = 250 espiras; Vp = 220 V. A secundária alimenta R = 11,0 O. Use Vp/Vs = Np/Ns e Ip/Is = Ns/Np. Qual afirmação é verdadeira?
- A) Vs = 880 V; Is = 0,25 A; Ip = 0,25 A; P_prim ? P_sec.
- B) Vs = 55,0 V; Is = 5,00 A; Ip = 1,25 A; P_prim = P_sec = 275 W.
- C) Vs = 44,0 V; Is = 4,00 A; Ip = 1,60 A; P_sec = 176 W.
- D) Vs = 55,0 V; Is = 5,00 A; Ip = 5,00 A; perdas irrelevantes.
- E) Vs = 55,0 V; Is = 2,50 A; Ip = 2,50 A; P_prim = 137,5 W.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Calcule a tensão secundária. Pela relação Vp/Vs = Np/Ns, tem-se Np/Ns = 1000/250 = 4. Logo Vs = Vp/4 = 220/4 = 55 V.
- Calcule a corrente secundária pela Lei de Ohm no resistor de carga: Is = Vs/R = 55/11 = 5,00 A.
- Calcule a corrente primária com Ip/Is = Ns/Np = 250/1000 = 0,25. Logo Ip = 0,25 x 5 = 1,25 A.
- Verifique a potência. No transformador ideal, P_prim = P_sec. Pelo secundário, P_sec = Vs x Is = 55 x 5 = 275 W. Pelo primário, P_prim = Vp x Ip = 220 x 1,25 = 275 W. As duas são iguais, como esperado em um transformador ideal.
- Conclusão. A alternativa B traz Vs = 55,0 V, Is = 5,00 A, Ip = 1,25 A e P_prim = P_sec = 275 W, todos corretos. Por isso B é a afirmação verdadeira e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A inverte a relação de espiras e multiplica a tensão por 4 em vez de dividir. C usa uma razão de tensão incorreta (Vs = 44 V) e os valores seguintes não são consistentes com a relação de corrente. D iguala Ip a Is, ignorando que a corrente muda na razão inversa das espiras. E calcula Is = 2,50 A, o que não corresponde a 55 V sobre 11 Ω.
💡 Dica: Aplique as fórmulas de transformação de tensão e corrente.
Alternativa por alternativa
Inverteu a relação de espiras, multiplicando a tensão primária por 4 (Vs = 220 x 4 = 880 V) em vez de dividir. Também não aplicou corretamente a relação de correntes.
Cálculo direto pelas relações de transformação: mantém potência (ideal).
Aplicou um fator de transformação incorreto à tensão (Vs = 44 V, ou seja, 220 x 0,2) e não verificou a coerência entre Vs, Is e R.
Por que engana: Confundir a relação entre as tensões e as correntes, aplicando incorretamente as fórmulas do transformador ideal.
Acreditou que a corrente é a mesma nos dois lados do transformador, ignorando que a corrente se relaciona inversamente com o número de espiras.
Calculou a corrente secundária com erro numérico ou com resistência incorreta (Is = 2,5 A em vez de 5 A), o que levou à potência primária errada de 137,5 W.
Raio-X da questão
transformador ideal
avaliacao
lei de conservação de energia · cálculo de potência elétrica
Revisar as leis de transformação de tensão e corrente em transformadores.
Confundir a relação entre as tensões e as correntes, aplicando incorretamente as fórmulas do transformador ideal.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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