Quais as consequências em se desprezar o efeito transformador no regime transitório e no regime permanente?

Passo 1

O enunciado pergunta quais os erros ou desvios que surgem ao desprezar o efeito do transformador — isto é, ao modelar o equipamento como ideal (sem reatância de dispersão, sem ramo de magnetização, sem relação de transformação) — em dois regimes de operação de um sistema elétrico: o regime transitório (quando há variações rápidas, como energização ou faltas) e o regime permanente (situação estável, com tensões e correntes senoidais constantes).

Passo 2

Definição do modelo real versus modelo ideal do transformador
Um transformador real apresenta:
  1. Reatância de dispersão X_\ell que limita correntes de curto-circuito e de inrush.
  2. Ramo de magnetização (indutância X_m e resistência R_c) que determina a corrente de excitação e as perdas no ferro.
  3. Relação de transformação a = N_1/N_2 que impõe mudança de nível de tensão e corrente.
    Ao desprezar tudo isso, tratamos o transformador como um fio que liga primário e secundário sem queda de tensão nem consumo de magnetização.

Passo 3

Consequências no regime transitório
  1. Inrush (corrente de partida) infinita
    Sem a reatância de dispersão X_\ell, a corrente de magnetização após energização não é limitada, o que leva a picos irreais de corrente no instante de chaveamento.
  2. Subestimação do amortecimento de transientes
    O ramo de perdas no ferro (resistência R_c) também contribui para amortecer oscilações. Desprezá-lo faz com que oscilações rápidas de tensão/corrente demorem mais ou sequer sejam atenuadas.
  3. Falha na previsão de sobretensão de remanescente
    Sem modelar a saturação e o ciclo de histerese do núcleo, não se captura a sobretensão de fechamento de fluxo magnético, levando a erros graves na análise de surto de tensão.

Passo 4

Consequências no regime permanente
  1. Nenhuma queda de tensão
    A reatância de dispersão provoca queda de tensão proporcional à corrente. Desprezá-la faz com que a tensão no secundário seja igual à do primário dividido por a (no modelo ideal), sem considerar regulação de tensão real.
  2. Cálculo incorreto de potência e perdas
    Sem o ramo de magnetização, a corrente de excitação é nula, e sem resistência de cobre e de ferro não há perdas calculadas. Logo, a eficiência e o fator de potência do sistema ficarão superestimados.
  3. Curto-circuito irreal
    Em faltas, a impedância vista no secundário será zero (modelo ideal), o que implica correntes de curto-circuito infinitas — impossível de proteger e dimensionar equipamentos de manobra.

Resposta

No regime transitório, desprezar o transformador leva a picos de corrente irrealmente altos, falta de amortecimento nas oscilações e não captura de sobretensões de inrush. No regime permanente, elimina‐se a queda de tensão e as perdas reais (cobre e ferro), obtendo-se tensões, correntes, potências e correntes de curto-circuito muito distantes da realidade.

Exercícios relacionados