(FUNCERN/IFRN, Edital 05/2014) Um dispositivo muito utilizado em eletricidade é o transformador. O transformador tem o objetivo de converter energia elétrica de um nível de tensão em outro nível de tensão. Sobre o transformador, marque a opção correta.
(a) Um transformador que converte 110 V em 220 V não pode ser utilizado para converter 220 V em 110 V .
(b) Um transformador que converte 220 V em 110 V tem maior corrente no terminal cuja tensão é de 110 V .
(c) Um transformador que converte 220 V em 110 V tem maior rendimento do que o transformador que converte 110 V em 220 V .
(d) As resistências elétricas das bobinas do primário e do secundário de um transformador
são iguais.
(a) Um transformador que converte 110 V em 220 V não pode ser utilizado para converter 220 V em 110 V .
(b) Um transformador que converte 220 V em 110 V tem maior corrente no terminal cuja tensão é de 110 V .
(c) Um transformador que converte 220 V em 110 V tem maior rendimento do que o transformador que converte 110 V em 220 V .
(d) As resistências elétricas das bobinas do primário e do secundário de um transformador
Passo 1
O enunciado trata de um transformador que converte níveis de tensão e pede para identificar a afirmação correta entre quatro opções. O conteúdo aqui é o comportamento de um transformador ideal, em que a relação de tensões entre primário e secundário está ligada à relação de espiras, e a corrente se relaciona de forma inversa à tensão, com potência aproximadamente conservada. Para resolver, vamos usar as fórmulas do transformador ideal: relação de tensões, relação de correntes e conservação de potência.
Passo 2
Em um transformador ideal valem as relações
e, como a potência elétrica se conserva (desprezando perdas),
Passo 3
Para o transformador que converte
em
(step-down), temos
Isso implica
, ou seja, a corrente no terminal de
(secundário) é maior que a do terminal de
.
Passo 4
Analisando as outras opções:
(a) é falsa porque um transformador ideal é reversível.
(c) é falsa porque transformadores de mesmo projeto têm eficiências semelhantes, independente de step-up ou step-down.
(d) é falsa porque as resistências ôhmicas das bobinas variam conforme o número de espiras (primário tem mais espiras que o secundário num step-down).
(a) é falsa porque um transformador ideal é reversível.
(c) é falsa porque transformadores de mesmo projeto têm eficiências semelhantes, independente de step-up ou step-down.
(d) é falsa porque as resistências ôhmicas das bobinas variam conforme o número de espiras (primário tem mais espiras que o secundário num step-down).
Resposta
(b) Um transformador que converte
em
tem maior corrente no terminal cuja tensão é de
.