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
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
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.
Em transformador ideal a tensão é proporcional ao número de espiras: V2 = V1·(N2/N1). Substituindo: V2 = 220·0,5 = 110 V.
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.
Tratou a relação de espiras como operação aditiva ou subtrativa, sem aplicar a proporção V2 = V1·(N2/N1), e obteve um valor arbitrário.
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
transformador ideal
avaliacao
relação entre tensões e espiras · cálculo de tensões em circuitos
Revisar a relação entre espiras e tensões em transformadores.
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.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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