Um transformador ideal tem Np = 1200 espiras no primário e Ns = 300 espiras no secundário. O primário é…
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
Um transformador ideal tem Np = 1200 espiras no primário e Ns = 300 espiras no secundário. O primário é alimentado por Vp = 230 V (rms) e o secundário alimenta uma carga R = 24,0 O. Calcule a corrente rms no primário (use Vs = Vp·Ns/Np, Is = Vs/R, Ip = Is·Ns/Np).
- A) Ip ˜ 0,300 A
- B) Ip = 0 A
- C) Ip ˜ 2,00 A
- D) Ip ˜ 1,20 A
- E) Ip ˜ 0,599 A (rms).
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Calcule a tensão no secundário com Vs = Vp·Ns/Np = 230·300/1200 = 57,5 V. Passo 2: Calcule a corrente no secundário com Is = Vs/R = 57,5/24,0 ≈ 2,40 A. Passo 3: Calcule a corrente no primário com Ip = Is·Ns/Np = 2,40·300/1200 = 2,40/4 ≈ 0,599 A (rms). Passo 4: Conferindo pela potência, num transformador ideal a potência do primário é igual à do secundário: Pp = 230·0,599 ≈ 137,8 W e Ps = 57,5²/24 ≈ 137,8 W, o que confirma o resultado. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A (0,300 A) resulta de aplicar a relação de espiras uma vez a mais, o que não corresponde ao procedimento correto; B (0 A) ignora que a carga consome corrente do secundário, e a corrente refletida no primário não é nula; C (2,00 A) é o valor de corrente do secundário sem aplicar corretamente a relação de espiras ao primário; D (1,20 A) corresponde a uma razão de espiras de 1/2 em vez de 1/4. Passo 6: O gabarito oficial E está correto; a dúvida sobre a aproximação aparece apenas no arredondamento, e o valor exato é 0,599 A.
💡 Dica: Aplique as fórmulas na ordem correta para encontrar a corrente no primário.
Alternativa por alternativa
Aplicou a relação de espiras mais de uma vez, dividindo a corrente por um fator extra e chegando a cerca de 0,30 A.
Acreditou que, por ser um transformador ideal, a corrente no primário seria nula, confundindo com a ausência de perdas ou com a corrente de magnetização em vazio.
Usou a corrente do secundário (cerca de 2,4 A) como se fosse a do primário, ou aplicou a relação de espiras no sentido errado.
Errou a razão de espiras, usando um fator de 1/2 em vez de Ns/Np = 1/4 ao converter a corrente do secundário para o primário.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre as espiras e a tensão, aplicando a fórmula de forma incorreta e obtendo um valor de corrente errôneo.
Vs = 230·(300/1200)=57,5 V; Is = 57,5/24,0 = 2,3958 A; Ip = Is·(300/1200)=2,3958·0,25 ˜ 0,599 A.
Raio-X da questão
transformador ideal
avaliacao
cálculo de corrente elétrica · transformadores elétricos
Revisar as leis dos transformadores e cálculos de corrente e tensão.
O aluno pode confundir a relação entre as espiras e a tensão, aplicando a fórmula de forma incorreta e obtendo um valor de corrente errôneo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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