A partir dos resultados experimentais e da configuração do procedimento A, descreva detalhadamente como seria possível projetar um transformador de 110 V para 220 V e vice-versa, explicitando como seria essa configuração e o número de voltas das bobinas primária e secundária.
Passo 1
Então, vamos lá! O enunciado está pedindo para a gente descrever como projetar um transformador que converta 110 V para 220 V e vice-versa. A gente vai trabalhar com conceitos de eletrotécnica, especificamente sobre transformadores. Para resolver isso, vamos precisar entender como os transformadores funcionam, a relação entre as tensões e o número de voltas das bobinas primária e secundária.
Passo 2
Primeiro, vamos falar um pouco sobre o que é um transformador. Um transformador é um dispositivo que transfere energia elétrica entre dois ou mais circuitos através de indução eletromagnética. Ele tem duas partes principais: a bobina primária, que recebe a tensão de entrada, e a bobina secundária, que fornece a tensão de saída.
Passo 3
Agora, é importante entender a relação entre as tensões e o número de voltas nas bobinas. A fórmula que usamos para isso é:
Onde:
- $ V_p $ é a tensão na primária,
- $ V_s $ é a tensão na secundária,
- $ N_p $ é o número de voltas na primária,
- $ N_s $ é o número de voltas na secundária.
Essa relação nos mostra que a tensão é diretamente proporcional ao número de voltas. Se aumentarmos os voltas na secundária, a tensão de saída também aumenta, e vice-versa.
Passo 4
Vamos aplicar isso para projetar nosso transformador. Se queremos passar de 110 V para 220 V, estamos aumentando a tensão, então a secundária precisa ter mais voltas que a primária. Usando a fórmula:
Simplificando:
Isso significa que a secundária deve ter o dobro de voltas da primária. Por exemplo, se a primária tiver 100 voltas, a secundária terá 200 voltas.
Passo 5
Para inverter a conversão, ou seja, de 220 V para 110 V, basta trocar as funções das bobinas. Agora, a bobina que antes era secundária (200 voltas) passa a ser primária, e a bobina que era primária (100 voltas) passa a ser secundária. Aplicando a mesma fórmula:
Simplificando:
Então, a nova secundária terá metade das voltas da primária. Se a primária tem 200 voltas, a secundária terá 100 voltas.
Resposta
Para projetar um transformador que converta 110 V para 220 V, a bobina secundária deve ter o dobro de voltas da primária. Invertendo, para converter de 220 V para 110 V, a secundária terá metade das voltas da primária. Assim, ajustando o número de voltas conforme a relação de tensões, conseguimos a configuração desejada.