Um transformador de distribuição, sem carga drena uma corrente de excitação Io de 5 A quando o primário está conectado uma fonte de 120 V e 60 Hz . Por meio da conexão de um waltimetro tem-se 180 W aferidas no respectivo circuito. Determine:
a) A potência reativa absorvida pelo núcleo;
b) O valor de Rfe e
;
c) O valor de
.
a) A potência reativa absorvida pelo núcleo;
b) O valor de Rfe e
c) O valor de
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz que temos um transformador sem carga, ligado em 120 V e 60 Hz, que drena uma corrente de excitação
. Medindo a potência no primário, dá
.
Conteúdo: vamos usar o modelo de circuito magnético do transformador em vazio, que tem uma rama de perdas (resistor ) e uma de magnetização (indutância
).
O que precisamos:
Conteúdo: vamos usar o modelo de circuito magnético do transformador em vazio, que tem uma rama de perdas (resistor
O que precisamos:
- separar
em componente de perda (em fase com a tensão) e componente reativa (90° defasada), - usar
para achar , - usar trigonometria para achar
, - calcular
, - depois
e .
Passo 2
Primeiro achamos a corrente de perdas no ferro,
, que é a parte em fase com a tensão. Sabemos que a potência de núcleo (perda no ferro) é
Então
Passo 3
Agora achamos a componente magnetizante
, que é a parte reativa (90° defasada). Como a corrente total de excitação
é a soma vetorial de
e
, vale o teorema de Pitágoras em fasores:
Passo 4
A potência reativa absorvida pelo núcleo (na rama de magnetização) é
Passo 5
Para achar
e
usamos a lei de Ohm em cada ramo:
Resposta
a) Potência reativa
b) e
c) Correntes:
b)
c) Correntes: