O enrolamento secundário de um transformador real tem uma tensão de terminal de
. A relação de espiras do transformador é 100:200
. Se a corrente do secundário no transformador for
, qual será a corrente do primário desse transformador? Quais são sua regulação de tensão e sua eficiência? As impedâncias do transformador, referidas ao lado do primário, são
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre um transformador real, onde precisamos encontrar a corrente no primário, a regulação de tensão e a eficiência. Para isso, vamos usar conceitos de transformadores, relações de espiras, impedâncias e fórmulas de eficiência. Vamos precisar entender como a tensão e corrente se relacionam entre o primário e o secundário, além de como calcular a regulação e a eficiência do transformador.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a corrente no primário (
). Sabemos que a relação de espiras é 100:200, ou seja,
. Em transformadores ideais, a corrente está relacionada pela relação inversa das espiras:
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, vamos calcular a regulação de tensão. A regulação de tensão (
) nos indica quanto a tensão no secundário muda quando a carga é aplicada. A fórmula é:
Para isso, precisamos considerar as quedas de tensão nas impedâncias do transformador. As impedâncias referidas ao primário são
e
. Primeiro, calculamos a queda de tensão (
):
A tensão sem carga (
) é a tensão secundária mais a queda:
Agora, calculamos a regulação:
Passo 4
Por último, vamos calcular a eficiência do transformador (
). A eficiência é a relação entre a potência útil no secundário (
) e a potência total no primário (
):
Primeiro, encontramos
:
Agora, encontramos
:
Considerando perdas mínimas, a eficiência é aproximadamente 100%. Porém, como não foram fornecidas perdas específicas, assumimos alta eficiência.
Resposta
A corrente no primário é de aproximadamente
, a regulação de tensão é cerca de
e a eficiência do transformador é próxima de
.