A medida de potência ativa é feita por um wattímetro, a bobina de corrente está escala de 5A, e bobina de potencial usa escala de 120 V, a graduação da leitura é 0 a 120. O amperímetro tem fundo de escala 10 A e o voltímetro escala de 200 V. O eletricista fez a leitura dos instrumentos nas escalas descritas acima. O amperímetro A 2 indicou
, o voltímetro V2 indicou 110,0 V, enquanto o ponteiro do wattímetro indicou 70. Pede-se:
(a) A corrente primária
(b) A tensão de alimentação primária
© A potência ativa medida no secundário P2.
(d) A potência ativa entregue a carga (P1)
(a) A corrente primária
(b) A tensão de alimentação primária
© A potência ativa medida no secundário P2.
(d) A potência ativa entregue a carga (P1)
Passo 1
Bele vamos! O enunciado trata de medir potências e tensões usando instrumentos como wattímetro, amperímetro e voltímetro. Vamos precisar entender como esses instrumentos funcionam, as escalas de medição e como interpretar as leituras para encontrar a corrente primária, tensão de alimentação primária, potência ativa no secundário e potência ativa entregue à carga.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as leituras dadas:
- Amperímetro A2 indica 4,2 A na escala de 5 A.
- Voltímetro V2 indica 110,0 V na escala de 120 V.
- Wattímetro indica 70 (a escala não foi especificada, mas vamos considerar que já está ajustado corretamente).
Passo 3
Para encontrar a corrente primária (a), precisamos relacionar a corrente medida no secundário com a relação de transformação do transformador. Assumindo que estamos lidando com um transformador ideal, a corrente primária pode ser encontrada pela fórmula:
Onde
é a tensão primária e
e
são as tensões e correntes no secundário.
Passo 4
Mas como não temos
ainda, vamos primeiro calcular a tensão de alimentação primária (b). Podemos usar a leitura do voltímetro V2 para isso. Sabemos que a escala do voltímetro é de 120 V e ele indicou 110 V, então a tensão real será proporcional:
Mas geralmente, a tensão primária é maior, então talvez tenha ocorrido um erro de interpretação. Vamos considerar que a escala do voltímetro está para a primária, então mantemos 110 V.
Passo 5
Agora, voltando à corrente primária (a), usando a relação de transformação do transformador:
Substituindo os valores:
Passo 6
Para a potência ativa medida no secundário ©, usamos a fórmula da potência:
Passo 7
Finalmente, a potência ativa entregue à carga (d) é a potência primária, que em um transformador ideal é igual à potência secundária. Portanto:
Resposta
(a) A corrente primária é aproximadamente 3,85 A.
(b) A tensão de alimentação primária é 110 V.
© A potência ativa medida no secundário
é 462 W.
(d) A potência ativa entregue à carga
é 462 W.
Exercícios relacionados
(a) Determine os valores-base de tensões, correntes e impedâncias para os lados de alta e baixa tensão.
(b) Obtenha o circuito equivalente na forma por unidade.
© Encontre a perda de cobre de carga total na forma por unidade.
(b) Obtenha o circuito equivalente na forma por unidade.
© Encontre a perda de cobre de carga total na forma por unidade.
Uma carga conectada em estrela equilibrada com impedância por fase
é alimentada por uma fonte conectada em triângulo equilibrada e de sequência positiva com tensão de linha igual a 210 V. Calcule as correntes de fase na carga. Use Vab como referência.
(a) Esboce a conexão do transformador que realizará o trabalho requerido.
(b) Encontre a classificação em KVA do transformador na configuração.
© Encontre as correntes primárias e secundárias máximas sob estas condições.
(b) Encontre a classificação em KVA do transformador na configuração.
© Encontre as correntes primárias e secundárias máximas sob estas condições.
(a) Mostre a conexão do autotransformador.
(b) Determine o kVA máximo que o autotransformador pode fornecer ao circuito de 460 V.
© Determine a eficiência do autotransformador operando em plena carga com fp igual 0,9 atrasado.
(b) Determine o kVA máximo que o autotransformador pode fornecer ao circuito de 460 V.
© Determine a eficiência do autotransformador operando em plena carga com fp igual 0,9 atrasado.