Física3ª sérieBNCC EM13CNT107Média⏱ medio

Um transformador ideal tem N1 = 500 espiras no primário e N2 = 250 espiras no secundário. Se a tensão eficaz…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT107

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

Um transformador ideal tem N1 = 500 espiras no primário e N2 = 250 espiras no secundário. Se a tensão eficaz no primário é V1 = 220 V, calcule a tensão secundária V2 usando V2 = V1·(N2/N1).

A) V2 = 440 V
B) V2 = 220 V × (250/500) = 110 V.
C) V2 = 1100 V
D) V2 = 150 V
E) V2 = 220 V

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique os dados do enunciado. N1 = 500 espiras (primário), N2 = 250 espiras (secundário) e V1 = 220 V. Pede-se a tensão do secundário, V2.
Aplique a relação do transformador ideal dada no enunciado: V2 = V1 · (N2/N1).
Calcule a razão de espiras: N2/N1 = 250/500 = 0,5.
Multiplique pela tensão do primário: V2 = 220 × 0,5 = 110 V.
Conclusão: a alternativa correta é a B, que apresenta V2 = 220 V × (250/500) = 110 V. Como o secundário tem metade das espiras do primário, a tensão cai pela metade. O gabarito oficial (B) está correto.
Por que as outras estão erradas: A) 440 V dobraria a tensão, o que ocorreria se a razão fosse invertida (N1/N2 = 2). B) está correta. C) 1100 V aumentaria a tensão em cinco vezes, sem base na razão de espiras. D) 150 V não sai da relação V1·(N2/N1), pois não existe operação que leve a este valor com os dados. E) 220 V é a tensão do primário; ela só seria mantida se N1 = N2, o que não ocorre aqui.

💡 Dica: Aplique a fórmula do transformador para encontrar V2.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Inverteu a razão de espiras, calculando N1/N2 = 2 em vez de N2/N1 = 0,5, e assim dobrou a tensão de 220 V para 440 V.

Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre as espiras e as tensões, aplicando a fórmula de forma incorreta e obtendo um valor errado para V2.

B Correta

Em transformador ideal a tensão é proporcional ao número de espiras: V2 = V1·(N2/N1). Substituindo: V2 = 220·0,5 = 110 V.

C Erradaerro: Procedimental

Acredita que o secundário com menos espiras deveria ter tensão maior, ou multiplicou 220 V por um fator sem relação com 250/500, chegando a 1100 V.

D Erradaerro: Conceitual

Tratou a relação de espiras como operação aditiva ou subtrativa, sem aplicar a proporção V2 = V1·(N2/N1), e obteve um valor arbitrário.

E Erradaerro: Conceitual

Supôs que a tensão não muda ao passar pelo transformador, ignorando que a relação entre as espiras define o novo valor de tensão.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

transformador ideal

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

relação entre tensões e espiras · cálculo de tensões em circuitos

📚 Reveja

Revisar a relação entre espiras e tensões em transformadores.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre as espiras e as tensões, aplicando a fórmula de forma incorreta e obtendo um valor errado para V2.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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