Um transformador ideal tem Np = 500 espiras primárias e Ns = 2000 espiras secundárias; a tensão de entrada é…
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
Um transformador ideal tem Np = 500 espiras primárias e Ns = 2000 espiras secundárias; a tensão de entrada é Vp = 110 V (rms). Usando Vp/Vs = Np/Ns, calcule Vs e diga se o transformador é step-up ou step-down.
- A) Vs = 55 V; step-down
- B) Vs = 110 V; isolador
- C) Vs = 440 V; step-up
- D) Vs = 440 V; step-down
- E) Vs = 220 V; step-up
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: Np = 500 espiras no primário, Ns = 2000 espiras no secundário e Vp = 110 V (rms). Passo 2: Aplique a relação Vp/Vs = Np/Ns. Como Np/Ns = 500/2000 = 1/4, temos 110/Vs = 1/4. Passo 3: Isole Vs: Vs = 110 x (2000/500) = 110 x 4 = 440 V. Passo 4: Classifique o transformador. Como o secundário tem mais espiras que o primário (Ns > Np), a tensão de saída é maior que a de entrada, então o transformador é step-up (elevador). Conclusão: Vs = 440 V e o transformador é step-up, o que corresponde à alternativa C, em concordância com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A tem valor de Vs incorreto (55 V) e classificação incoerente com a razão de espiras; B afirma que a tensão não muda, o que só ocorreria com relação 1:1, e 'isolador' não é a classificação pedida; D acerta o valor de Vs, mas classifica como step-down, o que contradiz Ns > Np; E tem a classificação correta, mas o valor 220 V vem de um cálculo errado da razão de espiras.
💡 Dica: Use a relação de espiras para calcular a tensão secundária.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente dividiu a tensão por 2 em vez de multiplicar por 4, usando a razão 2000/500 como se fosse 2, ou inverteu a proporção de forma imprecisa. Além disso, classifica como step-down sem perceber que o secundário tem mais espiras.
O aluno supôs que a tensão permanece igual à do primário, como se o transformador não alterasse a tensão, e tratou o componente como isolador. Ele não aplicou a relação de espiras, que é justamente o que define a tensão de saída.
Vp/Vs = Np/Ns ? Vs = 110·(2000/500) = 440 V; Ns>Np indica aumento de tensão.
O aluno calculou corretamente Vs = 440 V, mas associou o nome step-down a uma tensão de saída maior, ou seja, confundiu o sentido da classificação. Ele não relacionou o caso Ns > Np com a elevação da tensão.
Por que engana: Confundir a relação entre o número de espiras e a tensão, aplicando a fórmula de forma incorreta.
O aluno provavelmente multiplicou 110 por 2 em vez de por 4, interpretando a razão 2000/500 como 2 ou fazendo a conta de forma descuidada. A classificação step-up está correta, mas o valor de Vs não.
Raio-X da questão
transformador ideal
avaliacao
relação entre espiras e tensões · cálculo de tensões em circuitos
Revisar a relação entre espiras e tensões em transformadores.
Confundir a relação entre o número de espiras e a tensão, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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