Por que o teste de circuito aberto mostra essencialmente apenas perdas de excitação?
Passo 1
O enunciado pergunta por que, no teste de circuito aberto (ou a vazio) de um transformador, a potência medida corresponde essencialmente às perdas de excitação (ou perdas no ferro). O conteúdo envolve o circuito equivalente do transformador e a distinção entre perdas no ferro e perdas no cobre.
Passo 2
Descrevemos o circuito equivalente referido ao lado primário:
Aqui
modela as perdas no ferro (excitação) e
a reatância de magnetização;
são as impedâncias do enrolamento primário e
as do secundário refletidas ao primário.
Passo 3
No teste de circuito aberto aplica-se a tensão nominal somente ao primário e mantém-se o secundário aberto. Logo, a corrente de carga do secundário é nula:
e, portanto, não há circulação de corrente em
nem em
.
Passo 4
A única corrente que circula pelo circuito equivalente é a corrente de magnetização
, que se divide entre
e
. Essa corrente
é pequena, de modo que a queda em
(e, portanto, as perdas de cobre
) é desprezível frente às perdas no ferro. Assim, a potência CC medida pelo wattímetro é praticamente a potência consumida em
, ou seja, as perdas de excitação.
Resposta
Porque, com o secundário aberto, só circula a corrente de excitação
, fazendo com que as perdas no ferro (modelo em
) sejam as únicas de grande expressão, enquanto as perdas de cobre são desprezíveis.