1. Determine a tensão de saída de um transformador cujo enrolamento primário, de 20 espiras, recebe 220 V de tensão. Saiba que o enrolamento secundário desse transformador é formado por 10 espiras.
    a) 440 V
    b) 220 V
    c) 110 V
    d) 660 V
    e) 880 V

Passo 1

O enunciado fornece os seguintes dados (copiados do enunciado):
  • Enrolamento primário: N_p=20 espiras.
  • Tensão no primário: V_p=220\\ \text{V}.
  • Enrolamento secundário: N_s=10 espiras.
    O que é pedido: determinar a tensão de saída (tensão no secundário) e escolher a alternativa correta entre as opções dadas.

Passo 2

Conceito-chave (explicado de forma simples): num transformador ideal a tensão em cada enrolamento é proporcional ao número de espiras desse enrolamento. Isso vem da lei de indução de Faraday: a tensão induzida em um enrolamento é proporcional ao número de voltas multiplicado pela variação do fluxo magnético. Assim, a razão entre as tensões é igual à razão entre os números de espiras. Escrevemos a relação matemática assim:
\frac{V_p}{V_s}=\frac{N_p}{N_s},
onde:
  • V_p é a tensão no primário;
  • V_s é a tensão no secundário (o que queremos encontrar);
  • N_p é o número de espiras do primário;
  • N_s é o número de espiras do secundário.

Passo 3

Isolando V_s na fórmula para poder calcular, fazemos uma simples manipulação algébrica:
V_s = V_p \cdot \frac{N_s}{N_p}.
Isto significa: a tensão secundária é a tensão primária multiplicada pela razão entre o número de espiras do secundário e do primário.

Passo 4

Agora substituímos os valores fornecidos pelo enunciado:
V_s = 220 \cdot \frac{10}{20}.
Calcule passo a passo:
\frac{10}{20}=\frac{1}{2},
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V_s = 220 \cdot \frac{1}{2}=110.
Portanto a tensão no secundário é 110\\ \text{V}.

Passo 5

Interpretação simples e dica para a prova: o secundário tem metade das espiras do primário, então a tensão de saída será metade da tensão de entrada. Sempre que o número de espiras diminui pela metade, a tensão também diminui pela metade (e o contrário também vale). Respira fundo — esse tipo de raciocínio é direto e cai bastante em prova!

Resposta

c) 110\\ \text{V}

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