Enunciado

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3 6 . Um transformador para elevar a tensão. Um transformador conectado a uma fonte c a de 120   V (valor eficaz) deve fornecer 13.000   V (valor eficaz) para um anúncio de neônio. Para prevenir o risco de choque, um fusível é inserido no circuito primário; o fusível deve se fundir se a corrente eficaz superar o valor de 8,50   m A no secundário. ( a ) Qual é a razão entre o número de espiras do primário e o número de espiras do secundário desse transformador? ( b ) Qual é a potência fornecida para o transformador quando a corrente eficaz no secundário é de 8,50   m A ? ( c ) Qual deve ser a corrente máxima do fusível inserido no circuito primário?

Passo 1

Um transformador transforma tensões de acordo com a equação 31.35 que é dada por:

V 2 V 1 = N 2 N 1

Essa igualdade vai ser extremamente útil para o nosso exercício.

Também será bem útil a equação da potência média mostrada abaixo:

P m é d = V q m I q m

Prontinho, agora temos todas as ferramentas para resolver esse exercício.

Passo 2

a ) Para fornecer V 2 = 13000   V com V 1 = 120   V a razão deverá ser:

N 2 N 1 = V 2 V 1 = 13000   V 12 0   V = 10 8

Ou seja:

N 2 = 10 8 N 1

A bobina do secundário precisa ter um enrolamento com um número de espiras igual 10 8 x o número de espiras existentes na bobina do primário.

Passo 3

b ) A potência que esse item pede podemos conseguir usando:

P m é d = V 2 I 2 = 13000   V 8,50 ⋅ 10 - 3 = 110   W

Molezinha né? Vamos que estamos quase no fim.

Passo 4

c ) Como achamos P m é d no item anterior podemos usá-la para descobrir a corrente máxima no circuito primário usando:

I 1 = P m é d V 1 = 110   W 120   V = 0,917   A

Isso é tudo, pessoal!

Resposta

a )

N 2 N 1 = 108

b )

P m é d = 110   W

c )

I 1 = 0,917   A

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