— O amplificador do show é de 127 V, mas o barco só tem um gerador de 12 V em corrente alternada — reclamou a…

Questão

— O amplificador do show é de 127 V, mas o barco só tem um gerador de 12 V em corrente alternada — reclamou a técnica de som, ao montar a aparelhagem. Para evitar levar outro equipamento, o eletricista sugeriu usar um transformador, considerando-o ideal (sem perdas). No ensaio, mediu-se que o amplificador, quando ligado na rede de 127 V, consome potência elétrica de 240 W. O gerador disponível fornece 12 V (valor eficaz) a 60 Hz, e deve alimentar o amplificador por meio do transformador durante a apresentação. Como o espaço no painel é pequeno, a equipe também se preocupa com aquecimento dos fios do transformador e com a escolha adequada do enrolamento que ficará ligado ao gerador. Com base nas informações do texto, conclua como devem ser, no enrolamento ligado ao gerador, a quantidade de espiras e a espessura do fio, em comparação ao enrolamento ligado ao amplificador.

1. A) mesmo número de espiras e mesma espessura de fio
2. B) menor número de espiras e fio mais fino
3. C) menor número de espiras e fio mais grosso
4. D) maior número de espiras e fio mais fino
5. E) maior número de espiras e fio mais grosso

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique o enrolamento primário e o secundário. O gerador de 12 V é ligado ao primário, e o amplificador, que precisa de 127 V, ao secundário. Como a tensão precisa subir de 12 V para 127 V, o transformador é elevador.
2. Na relação de transformação ideal, a tensão é proporcional ao número de espiras (V1/V2 = N1/N2). Como V1 = 12 V e V2 = 127 V, o primário tem menos espiras que o secundário. Logo, o enrolamento ligado ao gerador tem menor número de espiras.
3. Como o transformador é ideal, a potência é a mesma nos dois lados: 240 W. No primário, a corrente é I1 = 240/12 = 20 A. No secundário, a corrente é I2 = 240/127, em torno de 1,9 A. O primário, portanto, conduz uma corrente muito maior.
4. Uma corrente maior provoca mais aquecimento por efeito Joule. Para suportar os 20 A sem superaquecer, o fio do enrolamento ligado ao gerador deve ser mais grosso. Assim, a resposta é menor número de espiras e fio mais grosso, alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
5. Por que as outras estão erradas: A) um transformador que muda a tensão precisa de números de espiras diferentes; B) o primário precisa de fio mais grosso, não mais fino; D) inverte a relação de espiras; E) aumentar as espiras do primário exigiria tensão de entrada maior que a disponível.

💡 Dica: Use a relação entre tensão, número de espiras e corrente para comparar os enrolamentos.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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