Exercício 2: Ao aplicar-se \mathbf{2 2 0 V} a \mathbf{5 0 0} espiras do primário de um transformador, obteve-se secundário \mathbf{1 5 0} V. Calcule:
a) O número de espiras do secundário
b) A tensão que se obteria no secundário se aplicassem no primário os mesmos \mathbf{2 2 0 V}, mas em apenas a \mathbf{4 0 0} das suas espiras.
c) A tensão que se obteria no secundário se aplicassem no primário os mesmos \mathbf{2 2 0}, mas agora a \mathbf{6 0 0} espiras.

Passo 1

O enunciado trata de um transformador ideal em que, ao aplicar \\\ 220\rm\,V ao primário de 500 espiras, obtém-se 150\rm\,V no secundário. O conteúdo aqui é a relação de transformador ideal, que diz que a tensão é proporcional ao número de espiras.

Passo 2

Para um transformador ideal vale a relação
\frac{V_1}{V_2} \;=\;\frac{N_1}{N_2},
onde V_1 e N_1 são a tensão e o número de espiras do primário, e V_2 e N_2 os do secundário.

Passo 3

(a) Usando \frac{V_1}{V_2}=\frac{N_1}{N_2} com V_1=220\rm\,V, N_1=500 e V_2=150\rm\,V, temos
N_2 = N_1\,\frac{V_2}{V_1} = 500\cdot\frac{150}{220} = \frac{500\cdot150}{220} \approx 340{,}9.
Como o número de espiras deve ser inteiro, N_2\approx341 espiras.

Passo 4

(b) Se agora aplicamos os mesmos 220\rm\,V, mas apenas a 400 espiras do primário, a tensão do secundário é
V_2' = N_2\;\frac{V_1}{N_1'} = 341\cdot\frac{220}{400} = 341\cdot0{,}55 = 187{,}55\rm\,V \approx187{,}5\rm\,V.

Passo 5

(c) Aplicando 220\rm\,V a 600 espiras do primário, obtemos
V_2'' = N_2\;\frac{V_1}{N_1''} = 341\cdot\frac{220}{600} = 341\cdot0{,}3667 = 125\rm\,V.

Resposta

a) 341 espiras
b) 187{,}5\rm\,V
c) 125\rm\,V

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