Física1ª sérieBNCC EM13CNT308Média⏱ medio

Um transformador ideal tem N1 = 200 espiras no primário e N2 = 50 espiras no secundário; o primário é…

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

Um transformador ideal tem N1 = 200 espiras no primário e N2 = 50 espiras no secundário; o primário é alimentado por V1 = 230 V. O secundário alimenta uma carga que consome P_load = 1,20 kW. Use V2 = V1·(N2/N1) e I1/I2 = N2/N1 para determinar a corrente no primário I1 (A).

A) I1 = 2,50 A
B) I1 = 5,22 A (aprox.).
C) I1 = 8,00 A
D) I1 = 10,00 A
E) I1 = 15,00 A

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Calcule a tensão no secundário: V2 = V1·(N2/N1) = 230·(50/200) = 230·0,25 = 57,5 V.
Como o transformador é ideal, a potência é conservada, então a potência do primário é igual à da carga: P = 1200 W.
Calcule a corrente no secundário a partir da potência da carga: I2 = P/V2 = 1200/57,5 ≈ 20,87 A.
Use a relação de correntes dada, I1/I2 = N2/N1 = 50/200 = 0,25, ou seja, I1 = 0,25·I2 ≈ 0,25·20,87 ≈ 5,22 A.
Verificação: P1 = V1·I1 = 230·5,217 ≈ 1200 W, que coincide com a potência da carga, confirmando o resultado.
Conclusão: a alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (2,50 A) corresponde a uma corrente que não é compatível com a potência de 1200 W na tensão de 230 V; C (8,00 A), D (10,00 A) e E (15,00 A) também não resultam de I2 = P/V2 aplicado com a razão de espiras correta.

💡 Dica: Calcule V2 e depois use a relação de correntes.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno provavelmente aplicou a razão de espiras sobre um valor de I2 incorreto, subestimando a corrente do secundário, ou inverteu uma etapa do cálculo.

Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre as espiras e a tensão, aplicando a fórmula incorretamente e, assim, calculando uma corrente errada.

B Correta

V2 = 230·(50/200)=57,5 V; I2 = 1200/57,5 = 20,87 A; I1 = (N2/N1)·I2 = 0,25·20,87 = 5,22 A.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente inverteu a razão de espiras (usando N1/N2 = 4 como fator de multiplicação) ou atribuiu um valor de corrente sem relação direta com a potência da carga.

D Erradaerro: Atenção

O aluno provavelmente usou uma razão de espiras aproximada de 1/2 em vez de 1/4 sobre a corrente do secundário, ou arredondou a corrente do secundário de forma indevida.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno provavelmente calculou a corrente sem usar a potência da carga corretamente, por exemplo dividindo a potência por um valor de tensão errado, ou escolheu um valor sem base no cálculo.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Analisar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

transformador ideal

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de corrente elétrica · transformadores elétricos

📚 Reveja

Revisar as leis dos transformadores e suas relações de tensão e corrente.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre as espiras e a tensão, aplicando a fórmula incorretamente e, assim, calculando uma corrente errada.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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