— Se a gente reduzir a tensão, o amplificador portátil não queima — disse o técnico de som ao montar uma caixa…
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
— Se a gente reduzir a tensão, o amplificador portátil não queima — disse o técnico de som ao montar uma caixa para uma feira comunitária. Para alimentar o equipamento, ele decidiu usar um transformador artesanal, com núcleo de ferro, ligado à rede de 127 V (corrente alternada). No caderno de anotações, o técnico registrou que enrolou no primário uma bobina com 1000 espiras de fio de cobre esmaltado e, no secundário, uma bobina com 80 espiras, usando o mesmo núcleo. Antes de ligar o amplificador, um colega questionou se o transformador realmente entregaria uma tensão “próxima de 12 V”, como o técnico esperava, caso o transformador se comportasse aproximadamente como ideal (perdas desprezíveis). Com base nos dados do texto, conclua a tensão eficaz aproximada fornecida no secundário quando o primário é alimentado com 127 V.
- A) Aproximadamente 6,4 V
- B) Aproximadamente 1600 V
- C) Aproximadamente 80 V
- D) Aproximadamente 10 V
- E) Aproximadamente 16 V
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. Tensão no primário Vp = 127 V (corrente alternada), número de espiras do primário Np = 1000 e número de espiras do secundário Ns = 80. Considerando o transformador ideal, vale a relação Vs/Vp = Ns/Np. Passo 2: Calcule a razão de espiras: Ns/Np = 80/1000 = 0,08. Passo 3: Calcule a tensão no secundário: Vs = 127 x 0,08 = 10,16 V, ou seja, aproximadamente 10 V. Passo 4: Conclusão: como Ns é menor que Np, o transformador é abaixador de tensão, o que combina com a ideia de reduzir a tensão. Os 10 V obtidos estão próximos dos 12 V que o técnico esperava, e a alternativa D é a correta. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A) 6,4 V resulta de multiplicar o número de espiras do secundário pela razão de espiras, o que mistura grandezas diferentes. B) 1600 V inverte a razão de espiras (1000/80), o que daria um transformador elevador, incompatível com o enunciado. C) 80 V usa o número de espiras do secundário como se fosse uma tensão, ignorando a relação entre as bobinas. E) 16 V aparece de uma divisão aproximada incorreta de 127 por 8, em que a razão 1000/80 = 12,5 foi mal lida ou mal arredondada.
💡 Dica: Use a relação entre o número de espiras e a tensão no transformador ideal.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplicou o número de espiras do secundário pela razão de espiras (80 x 80/1000), tratando uma quantidade de espiras como se fosse tensão.
Por que engana: Calcular a tensão secundária sem considerar a proporção entre o número de espiras do primário e do secundário.
O aluno inverteu a razão de espiras, calculando 127 x 1000/80, como se o transformador elevasse a tensão quando, na verdade, ela diminui.
O aluno leu o número de espiras do secundário (80) como se fosse a tensão de saída, sem aplicar a relação entre as bobinas.
Em transformador ideal, Vs/Vp = Ns/Np. Logo Vs = 127*(80/1000) ˜ 10,2 V.
O aluno fez uma divisão aproximada incorreta de 127 por 8, possivelmente lendo mal a razão 1000/80 = 12,5 e arredondando de forma imprecisa.
Raio-X da questão
transformador, relação de espiras, tensão
avaliacao
transformador ideal · lei de Faraday
Estude a fórmula da relação entre espiras e tensão em transformadores ideais.
Calcular a tensão secundária sem considerar a proporção entre o número de espiras do primário e do secundário.
tomada_decisao
cotidiano
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