3-) Um transformador com núcleo de ferro conectado numa linha de
possui 800 espiras no primário e 100 espiras no secundário. Calcule a corrente e a voltagem no secundário desprezando as perdas do transformador. Considerando que o transformador possui uma eficiência de
calcule a potência do secundário. Calcule a impedância conectada no primário do transformador se no secundário se encontra conectada uma carga de 2 k ohms e a transferência de potência entre os circuitos conectados ao transformador é máxima.
Passo 1
O enunciado dá um transformador ideal (desprezando perdas neste passo) com tensão de linha no primário
e corrente nominal
. O número de espiras no primário é
e no secundário é
.
Conteúdo: relações de transformador ideal (relação de espiras e potência).
Conteúdo: relações de transformador ideal (relação de espiras e potência).
Passo 2
Num transformador ideal, a relação de espiras é
Dessa forma a tensão no secundário é
e a corrente no secundário satisfaz
Passo 3
Considerando que a eficiência do transformador é
, a potência de entrada (desprezando fator de potência diferente de 1) é
logo a potência útil no secundário é
Passo 4
Quando no secundário está ligada uma carga resistiva
, a impedância equivalente vista no primário de um transformador ideal é
Esse é o valor de impedância que o circuito fonte “vê” no primário, garantindo a máxima transferência de potência entre primário e secundário num transformador ideal.
Resposta
Tensão no secundário:
Corrente no secundário:
Potência útil no secundário (90 %):
Impedância equivalente no primário:
Corrente no secundário:
Potência útil no secundário (90 %):
Impedância equivalente no primário: