Em uma loja, a potência média máxima absorvida pelo enrolamento primário de um transformador ideal é igual a 100 W. O enrolamento secundário desse transformador, cuja tensão eficaz é igual a 5,0 V, fornece energia a um conjunto de aparelhos eletrônicos ligados em paralelo. Nesse conjunto, a corrente em cada aparelho corresponde a 0,1 A. O número máximo de aparelhos que podem ser alimentados nessas condições é de:
(A) 50
(B) 100
© 200
(D) 400
(A) 50
(B) 100
© 200
(D) 400
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o problema está nos pedindo. Temos um transformador ideal onde a potência máxima que o enrolamento primário pode absorver é de 100 W. No enrolamento secundário, a tensão eficaz é de 5,0 V e está alimentando vários aparelhos eletrônicos ligados em paralelo, cada um consumindo 0,1 A. Precisamos descobrir quantos aparelhos conseguem ser ligados ao mesmo tempo sem exceder a potência máxima do transformador. Para resolver isso, vamos usar conceitos de potência elétrica e transformadores.
Passo 2
Como o transformador é ideal, a potência no primário é igual à potência no secundário. Isso significa que os 100 W absorvidos no primário serão totalmente transferidos para o secundário. A potência elétrica é calculada multiplicando a tensão pela corrente:
Então, a potência no secundário também será de 100 W.
Passo 3
Sabemos que a tensão no secundário é de 5,0 V. Podemos usar a fórmula da potência para encontrar a corrente total que o secundário pode fornecer:
Rearranjando para encontrar $ I $:
Substituindo os valores:
Isso significa que o secundário pode fornecer uma corrente total de 20 A.
Passo 4
Cada aparelho eletrônico consome 0,1 A. Para encontrar o número máximo de aparelhos que podem ser ligados simultaneamente sem exceder a corrente total disponível, dividimos a corrente total pela corrente de cada aparelho:
Substituindo os valores:
Resposta
O número máximo de aparelhos que podem ser alimentados nessas condições é de 200.