Explique, com base na conservação da energia, como um transformador transfere energia entre enrolamentos e…
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
Explique, com base na conservação da energia, como um transformador transfere energia entre enrolamentos e descreva as principais perdas. Em seguida calcule P_out e P_perda se P_in = 50,0 kW e rendimento ? = 0,92.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Num transformador a energia elétrica no primário cria fluxo magnético no núcleo que induz tensão no secundário; idealmente P_in = P_out, mas na prática P_in = P_out + P_perda. Principais perdas: aquecimento por efeito Joule (P = I²R) nos enrolamentos, perdas por histerese e correntes parasitas (eddy currents) no núcleo, e perdas por vazamento/estray. Reduzem-se com laminação do núcleo e condutores de baixa resistência. Cálculo: P_out = ?·P_in = 0,92·50,0 kW = 46,0 kW. P_perda = P_in - P_out = 50,0 kW - 46,0 kW = 4,0 kW.
Explicação
A explicação aborda como a energia é transferida em um transformador, destacando a relação entre a potência de entrada, saída e as perdas. As perdas são identificadas e explicadas, mostrando a importância de entender os fatores que afetam a eficiência do transformador. O cálculo final demonstra a aplicação prática da teoria, evidenciando a relação entre rendimento e potência.
Raio-X da questão
conservação da energia
avaliacao
conservação da energia · cálculo de potência
Revisar os conceitos de transformadores e eficiência energética.
O aluno pode confundir as perdas de energia com a potência de entrada, não considerando corretamente o rendimento do transformador.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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