O que entende por tensão de curto-circuito de um transformador? E corrente de curto-circuito? Tendo por base o modelo equivalente simplificado referido ao secundário de um transformador, como determina aquelas duas grandezas?
Passo 1
Beleza, o enunciado tá pedindo pra gente:
• Explicar o que é tensão de curto-circuito (Uₖ) e corrente de curto-circuito (Iₖ) de um transformador.
• Mostrar, usando o modelo equivalente simplificado (referido ao secundário), como calcular Uₖ e Iₖ.
• Explicar o que é tensão de curto-circuito (Uₖ) e corrente de curto-circuito (Iₖ) de um transformador.
• Mostrar, usando o modelo equivalente simplificado (referido ao secundário), como calcular Uₖ e Iₖ.
Matéria: transformadores – teste de curto-circuito e impedância equivalente.
O que precisamos: o circuito equivalente simplificado visto do secundário, que é só uma impedância série
O que precisamos: o circuito equivalente simplificado visto do secundário, que é só uma impedância série
Passo 2
O que é tensão de curto-circuito (Uₖ)?
Imagine que você curto-circuite o secundário do transformador (liga os terminais do secundário juntos) e vai aplicando tensão no primário até que a corrente de entrada atinja exatamente a corrente nominal. A tensão que você precisou aplicar (referida ao secundário) é a tensão de curto-circuito. Em outras palavras:
• Uₖ é a tensão que, ao ser aplicada nos terminais do secundário (com primário curto), faz circular a corrente nominal.
Imagine que você curto-circuite o secundário do transformador (liga os terminais do secundário juntos) e vai aplicando tensão no primário até que a corrente de entrada atinja exatamente a corrente nominal. A tensão que você precisou aplicar (referida ao secundário) é a tensão de curto-circuito. Em outras palavras:
• Uₖ é a tensão que, ao ser aplicada nos terminais do secundário (com primário curto), faz circular a corrente nominal.
No nosso modelo equivalente, isso significa que essa tensão está “caindo” sobre a impedância Zₑq quando a corrente vale a nominal
.
Passo 3
Como calcular Uₖ?
Pela Lei de Ohm no circuito equivalente:
Pela Lei de Ohm no circuito equivalente:
Explicando a teoria: a Lei de Ohm diz que a tensão num elemento é o produto da corrente pela impedância. Aqui o “elemento” é Zₑq e a corrente é a nominal.
Passo 4
O que é corrente de curto-circuito (Iₖ)?
Agora imagine o contrário: você aplica a tensão nominal diretamente no secundário e mantém o secundário curto. A corrente que vai circular é a tal corrente de curto-circuito. Na prática ela é limitada só pela impedância Zₑq.
Agora imagine o contrário: você aplica a tensão nominal diretamente no secundário e mantém o secundário curto. A corrente que vai circular é a tal corrente de curto-circuito. Na prática ela é limitada só pela impedância Zₑq.
Passo 5
Como calcular Iₖ?
De novo, pela Lei de Ohm:
De novo, pela Lei de Ohm:
Ou seja, é a tensão nominal do secundário dividida pela impedância equivalente referida ao secundário.
Resposta
Uₖ = I_{2n}·|Zₑq|
Iₖ = U_{2n}/|Zₑq|
Iₖ = U_{2n}/|Zₑq|