13 - Um transformador ideal com 2400 espiras no primário e 600 espiras no secundário retiram
de uma linha de 220 V . Calcule ls e Vs.
Passo 1
O que o enunciado nos dá e o que pede (peguei tudo do enunciado):
- Número de espiras do primário:
. - Número de espiras do secundário:
. - Corrente retirada da linha (corrente no primário):
. - Tensão da linha (tensão no primário):
.
O enunciado pede:
- Calcular
(corrente no secundário). - Calcular
(tensão no secundário).
Passo 2
Conceitos e fórmulas fundamentais (explicando passo a passo):
- Um transformador ideal não tem perdas: a potência aparente no primário é igual à potência aparente no secundário. Em fórmulas:
Aqui
e
são as tensões (primário e secundário) e
e
são as correntes (primário e secundário).
- A razão entre tensões é igual à razão entre o número de espiras:
Isso vem da lei das tensões induzidas em enrolamentos: mais espiras → maior tensão proporcionalmente.
- A razão entre correntes é a inversa da razão entre espiras (ou pode deduzir a partir da conservação de potência acima):
Ou, isolando
,
Todas essas fórmulas valem para transformador ideal.
Passo 3
Calcular a razão de espiras e a tensão no secundário
:
- Primeiro a razão de espiras:
- Usando a relação de tensões
, isolamos :
- Substituindo os valores:
- Calculando:
Passo 4
Calcular a corrente no secundário
(usando a relação de correntes):
- Usando
e isolando :
- Substituindo os valores:
- Calculando:
Passo 5
Verificação rápida por conservação de potência (checagem):
As potências coincidem, então os resultados são consistentes com um transformador ideal.