Exercícios Resolvidos de Introdução aos Transformadores

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Enunciado

Um transformador elevador de tensão ideal de 480 / 2400   V   R M S libera 50   k W para uma carga resistiva. Calcule:

( a ) A relação de espiras.

b A corrente no primário.

c A corrente no secundário.

Passo 1

Vamos começar! O enunciado nos disse que o transformador é elevador. Isso quer dizer que ele recebe uma tensão menor e a transforma para uma tensão maior. Então, podemos desenhar o seguinte esquema:

Onde a tensão do primário é

V 1 = 480   V

Já a do secundário:

V 2 = 2400   V

Como não foi dito nada sobre o ângulo e a carga é resistiva não precisamos nos preocupar com defasamentos. Por isso, vamos considerar apenas os módulos dos fasores.

Passo 2

Na letra ( a ) precisamos encontrar a relação de espiras do transformador, ou seja:

N 1 N 2

Sabemos que a relação entre as tensões do primário e do secundário são diretamente proporcionais à relação das espiras em um transformador.

V 1 V 2 = N 1 N 2 = α

Logo, substituindo os valores das tensões no primário e secundário, temos:

480 2400 = N 1 N 2 = α

α = N 1 N 2 = 0,2

Passo 3

Na letra ( b ) temos que calcular a corrente I 1 . Para isso, vamos usar a fórmula da potência:

P 1 = V 1 I 1

Como P 1 = 50   k W , temos:

I 1 = 50 × 10 3 480

I 1 = 104,16   A

Passo 4

Pra terminar, na letra ( c ) temos que calcular a corrente no secundário I 2 . Sabemos que a relação entre as tensões do primário e do secundário são diretamente proporcionais à relação de suas espiras enquanto a de corrente é inversamente.

N 2 N 1 = I 1 I 2 = 1 α

Então,

I 2 = α I 1

I 2 = ( 0,2 ) × ( 104,16 )

I 2 = 20,83   A

Resposta

a   α = N 1 N 2 = 0,2

b   I 1 = 104,16   A    

( c )   I 2 = 20,83   A

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