Um transformador conectado a uma fonte A.C. de 220 V (valor eficaz) deve fornecer 12,0 V eficaz a um dispositivo eletrônico portátil. A resistência do dispositivo é igual a
.
Qual é o valor eficaz da corrente fornecida pelo secundário?
Qual é o valor eficaz da corrente fornecida pelo secundário?
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um transformador ligado a uma fonte de corrente alternada (A.C.) de 220 V e ele precisa fornecer 12,0 V para um dispositivo eletrônico portátil que tem uma resistência de
. A pergunta é: qual é o valor eficaz da corrente que o secundário do transformador está fornecendo para o dispositivo?
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é um transformador. Um transformador é um dispositivo que altera os níveis de tensão (voltagem) e corrente em um circuito de corrente alternada usando o princípio de indução eletromagnética. Ele tem duas partes principais: o primário, que está conectado à fonte de energia, e o secundário, que fornece a energia para o dispositivo.
Passo 3
Sabemos que a relação entre as tensões nos enrolamentos primário (
) e secundário (
) de um transformador ideal é dada pela fórmula:
Onde
e
são o número de espiras nos enrolamentos primário e secundário, respectivamente. Porém, para este problema, não precisamos nos preocupar com o número de espiras porque nos interessa a corrente no secundário.
Passo 4
Para um transformador ideal, a potência no primário é igual à potência no secundário, ou seja:
Como potência é igual a tensão multiplicada pela corrente (
), podemos escrever:
Aqui,
é a corrente no primário e
é a corrente no secundário que queremos encontrar.
Passo 5
Mas não temos o valor de
, então vamos pensar de outra forma. Sabemos que a tensão no secundário (
) e a resistência do dispositivo (
) são conhecidas. Podemos usar a Lei de Ohm para encontrar a corrente no secundário:
Passo 6
Aplicando a Lei de Ohm com os valores fornecidos:
Resposta
A corrente eficaz fornecida pelo secundário do transformador é de
.