Enunciado
Elétrica - Sadiku - Fundamentos de Circuitos Elétricos- Ed: 5º - Capítulo 13.Problemas Abrangentes - Ex. 94a
Um transformador ideal de pode ser conectado para se tornar um autotransformador ideal de . Existem quatro ligações possíveis, duas das quais estão erradas. Determine a tensão de saída da:
- Conexão incorreta.
- Conexão correta.
Passo 1
As ligações possíveis do nosso Trafo como um autotransformador são as seguintes
Se você ainda for um Padawan (iniciante) dos autotransformadores, deve ter pensado: “Sim não mudou nada, tá tudo certo”.
Te liga nas bolinhas pretas, a bolinha preta indica a entrada de um enrolamento.
Nosso objetivo aqui é te tornar um JEDI, então vamos lá.
Passo 2
Como sabemos que a bolinha preta significa a entrada do enrolamento, isso significa que (1) e (2) apresentam o mesmo resultado. Porque a entrada do enrolamento está ligada a saída do enrolamento nos dois casos.
O pensamento é análogo em (3) e (4). Em (3) as saídas estão conectadas e em (4) as entradas, logo os resultados são os mesmos.
Em cada Autotransformador o enrolamento de cima indica o enrolamento primário de e o enrolamento de baixo o de
Passo 3
Por isso vamos analisar apenas (1) e (3)
Passo 4
Após esta conversa inicial, vamos de fato atacar nosso problema.
O problema nos pede para obter na entrada e na saída ,e indicar qual conexão é incorreta e qual é a correta.
Passo 5
Como é maior que trata-se de um transformador abaixador logo se aplica a relação de transformação
Passo 6
Da figura (1) podemos observar que a saída do enrolamento primário está conectada a entrada do enrolamento secundário, isto nos fornece soma de tensão, logo:
Então,
Portanto
Isso significa que tanto (1) quanto (2) são as ligações corretas para o desejado
Passo 7
Eu sei que foram muitos passos, mas esta ultima análise é valida para compreendermos porque (3) e (4) estão incorretas.
Seguindo a mesma relação
Como ou as saídas ou as entradas estão ligadas uma a outra, aqui há uma subtração nas quedas de tensão. Sendo assim
Então,
Portanto
Diferente do que queríamos que era
Resposta
Letra a) As conexões incorretas são as das figuras (3) e (4)
Letra b) As conexões corretas são as das figuras (1) e(2)