Por que o ensaio a vazio de um transformador mostra essencialmente apenas as perdas por excitação, e não as perdas I2 R?

Passo 1

Vamos entender a pergunta: por que o ensaio a vazio de um transformador mostra principalmente as perdas por excitação e não as perdas ? Para resolver isso, vamos precisar dos conceitos básicos de funcionamento do transformador e dos tipos de perdas que ele apresenta.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que um transformador tem duas partes principais: o núcleo e os enrolamentos (primário e secundário). As perdas no transformador podem ser divididas em duas categorias principais:
  1. Perdas por excitação (ou perdas no núcleo): São perdas relacionadas à magnetização do núcleo do transformador. Incluem perdas por histerese e por correntes parasitas (eddy currents). Essas perdas estão sempre presentes quando o transformador está energizado, independentemente da carga conectada.
  2. Perdas : São perdas resistivas nos enrolamentos devido à corrente que circula através deles. Essas perdas aumentam com a carga conectada ao transformador.

Passo 3

No ensaio a vazio, o transformador é energizado apenas no lado primário, e o secundário é deixado aberto, ou seja, sem carga conectada. Nessa condição, a corrente que circula no primário é muito pequena e é responsável apenas por magnetizar o núcleo. Como não há carga conectada, a corrente secundária é praticamente nula.

Passo 4

Devido à pouca corrente que circula no primário durante o ensaio a vazio, as perdas resistivas nos enrolamentos são mínimas e praticamente desprezíveis. Portanto, as perdas medidas durante esse ensaio são predominantemente as perdas por excitação no núcleo.

Passo 5

Em resumo, no ensaio a vazio, como não há carga conectada que exigiria uma corrente significativa nos enrolamentos, as perdas são negligenciadas. Assim, o que é medido e observado nesse teste são principalmente as perdas inerentes ao núcleo do transformador.

Resposta

O ensaio a vazio evidencia principalmente as perdas por excitação porque, sem carga conectada, a corrente nos enrolamentos é baixa e as perdas são praticamente inexistentes. Dessa forma, as perdas medidas refletem essencialmente as perdas no núcleo do transformador.

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