Explique qualitativa e quantitativamente como um transformador ideal altera tensão e corrente entre…

Questão

Explique qualitativa e quantitativamente como um transformador ideal altera tensão e corrente entre enrolamentos. Apresente as relações entre número de espiras, tensões e correntes e faça um exemplo numérico que mostre conservação de potência (despreze perdas).

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Para um transformador ideal valem Vp/Vs = Np/Ns e Ip/Is = Ns/Np; a potência elétrica (aproximadamente) se conserva: Vp·Ip ˜ Vs·Is. Exemplo: Np = 1000, Ns = 250, Vp = 230 V ? Vs = Vp·(Ns/Np) = 230·(250/1000) = 57,5 V. Se a carga consome Is = 2,0 A, então Vs·Is = 57,5·2,0 = 115 W; Ip = Is·(Ns/Np) = 2,0·(250/1000) = 0,50 A, e Vp·Ip = 230·0,50 = 115 W, confirmando a conservação de potência no modelo ideal.

Explicação

A explicação apresenta as relações fundamentais que governam o funcionamento de um transformador ideal, mostrando como a tensão e a corrente se alteram proporcionalmente ao número de espiras nos enrolamentos. O exemplo numérico ilustra claramente a conservação de potência, demonstrando que a potência de entrada é igual à potência de saída, mesmo com as variações de tensão e corrente. Isso reforça a compreensão dos princípios de funcionamento dos transformadores e a importância dessas relações na prática.

Raio-X da questão

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