Um transformador de
foi construído para trabalhar a 60 Hz , com uma indução máxima de 1,4 Tesla. A secção do núcleo e de
. Calcule:
a) 0 número de espiras no primário e no secundário.
a) 0 número de espiras no primário e no secundário.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o exercício pede e o que a gente vai usar.
Enunciado (resumido): “Temos um transformador de 220 V/110 V operando a 60 Hz, com indução magnética máxima T e seção do núcleo
. Calcule o número de espiras no primário e no secundário.”
Enunciado (resumido): “Temos um transformador de 220 V/110 V operando a 60 Hz, com indução magnética máxima
Conteúdo: Transformador ideal, lei de Faraday da indução em núcleo de transformador.
O que precisamos:
O que precisamos:
- Converter área para metros quadrados.
- Calcular o fluxo máximo
. - Usar a relação entre tensão, frequência, número de espiras e fluxo:
A partir daí isolamos
para primário (220 V) e secundário (110 V).
Passo 2
Converter a área do núcleo para o sistema internacional.
A área dada é .
Para transformar em metros quadrados:
A área dada é
Para transformar em metros quadrados:
Em seguida, calculamos o fluxo magnético máximo:
Passo 3
Introdução da fórmula do transformador.
Para um transformador ideal, a tensão eficaz (em volts) está ligada ao número de espiras
, à frequência
e ao fluxo máximo pelo seguinte resultado da lei de Faraday para onda senoidal:
Para um transformador ideal, a tensão eficaz
Aqui:
-
-
-
será 220 V (primário) ou 110 V (secundário).
Isolando
:
Passo 4
Cálculo do número de espiras do primário (
), com
V:
Como temos que tomar um número inteiro de espiras, arredondamos:
Passo 5
Cálculo do número de espiras do secundário (
), com
V:
Arredondando:
Resposta
Número de espiras no primário: 422 espiras
Número de espiras no secundário: 211 espiras
Número de espiras no secundário: 211 espiras