- Considerando transformador monofásico, onde sua bobina primária é energizada com uma tensão de
e em seu enrolamento secundário apresentada uma tensão de 220 V .
Calcule:
b) Medindo a corrente de linha primária na entrada deste trafo, verificou-se uma corrente de
. Qual é a corrente que circula no circuito conectado a sua bobina secundária?
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações (peguei todos esses valores do enunciado):
- Tensão no enrolamento primário:
. - Tensão no enrolamento secundário:
. - Corrente de linha medida na entrada (primária):
.
O que o exercício pede:
- Determinar a corrente que circula no circuito conectado ao enrolamento secundário, ou seja, encontrar
.
Passo 2
Princípio físico e fórmula que vamos usar (explicação didática e sem pular etapas):
Em um transformador ideal (ou aproximado como ideal, quando se desprezam perdas), a potência elétrica aparente que entra no primário é, aproximadamente, igual à potência que sai no secundário. Isso significa que a tensão multiplicada pela corrente no primário é igual à tensão multiplicada pela corrente no secundário:
Aqui:
-
é a tensão no primário (em volts), -
é a corrente no primário (em ampères), -
é a tensão no secundário (em volts), -
é a corrente no secundário (em ampères).
Isso vem da conservação de energia (potência elétrica) em regime estacionário, assumindo perdas desprezíveis. Outra forma equivalente é dizer que a relação de tensões é igual à razão entre o número de espiras, e a corrente no secundário se ajusta para que a potência se conserve — mas para resolver o exercício a equação acima é suficiente.
Passo 3
Isolando
na relação de potência:
Esta fórmula diz: a corrente no secundário é igual à corrente do primário multiplicada pela razão entre a tensão primária e a tensão secundária. Intuitivamente, num transformador redutor (
) a corrente aumenta no secundário para conservar potência.
Passo 4
Fazendo as contas passo a passo (sem pular aritmética):
Primeiro converto para volts:
Primeiro converto
Calculo a razão
:
Escrevo
como fração para facilitar:
.
Agora calculo
:
Faço a divisão para obter decimal:
Arredondando com uma precisão razoável (os dados originais têm duas ou três cifras significativas), pode-se apresentar: