Em uma situação hipotética de manutenção de equipamentos elétricos, dois transformadores ideais são ligados…
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
Em uma situação hipotética de manutenção de equipamentos elétricos, dois transformadores ideais são ligados, um de cada vez, a uma fonte de corrente alternada de 220 V. O transformador A tem 500 espiras no enrolamento primário e 100 no secundário; o transformador B tem 500 espiras no primário e 250 no secundário. Para um transformador ideal, vale a relação Vs/Vp = Ns/Np, em que V é a tensão, N é o número de espiras e os índices s e p indicam os enrolamentos secundário e primário. As tensões são medidas em volts (V), e o número de espiras é adimensional. De acordo com o texto-base, quais tensões aparecem nos enrolamentos secundários dos transformadores A e B, respectivamente?
- A) O transformador A fornece 44 V, e o transformador B fornece 110 V no secundário.
- B) O transformador A fornece 55 V, e o transformador B fornece 198 V no secundário.
- C) O transformador A fornece 66 V, e o transformador B fornece 132 V no secundário.
- D) O transformador A fornece 77 V, e o transformador B fornece 165 V no secundário.
- E) O transformador A fornece 110 V, e o transformador B fornece 44 V no secundário.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Usamos a relação Vs/Vp = Ns/Np, portanto Vs = Vp × Ns/Np.
- No transformador A, Vs = 220 × 100/500 = 44 V.
- No transformador B, Vs = 220 × 250/500 = 110 V.
- Assim, a alternativa A está correta: os secundários fornecem, respectivamente, 44 V e 110 V. A alternativa B apresenta 55 V e 198 V, valores que não resultam das razões de espiras informadas. A alternativa C também não corresponde às proporções dadas. A alternativa D resulta de cálculos incompatíveis com essas proporções. A alternativa E inverte as tensões calculadas para A e B.
💡 Dica: Aplicar Vs = Vp × Ns/Np a cada transformador.
Alternativa por alternativa
Em um transformador ideal, a razão entre as tensões é igual à razão entre os números de espiras. Para A, 220 V × 100/500 = 44 V; para B, 220 V × 250/500 = 110 V.
O aluno pode ter aplicado razões de transformação incorretas: 55 V e 198 V não correspondem às razões entre espiras secundárias e primárias dadas no enunciado.
O aluno pode ter usado proporções de espiras diferentes das informadas ou calculado incorretamente as razões 100/500 e 250/500. As tensões corretas são 44 V e 110 V.
O aluno pode ter cometido erros de cálculo ao multiplicar 220 V pelas razões entre espiras, obtendo valores que não condizem com os dados.
O aluno provavelmente inverteu a correspondência entre os transformadores, atribuindo ao A a tensão calculada para o B e vice-versa.
Raio-X da questão
Relação entre tensão e número de espiras em transformadores ideais
fixacao
Identificação dos enrolamentos primário e secundário · Proporcionalidade direta e cálculo com razões
Transformadores ideais e razão de transformação
Inverter a razão entre espiras ou usar a tensão secundária como tensão primária.
cientifico
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