Se a tensão do primário for 7.967 V e impedância de carga for
, qual será a tensâo do secundário do transformador? Qual é a regulação de tensão do transformador?
Passo 1
Vamos começar resumindo o que o exercício nos pede. Temos um transformador com:
- Tensão no primário (
): 7,967 V - Impedância de carga (
):
Precisamos encontrar:
- Tensão no secundário (
) - Regulação de tensão do transformador
Para resolver isso, vamos precisar entender como os transformadores funcionam, especialmente a relação entre as tensões e as impedâncias nos seus lados primário e secundário.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da relações básicas dos transformadores. A tensão e a corrente nos enrolamentos primário e secundário estão relacionadas pela razão de espiras (
), onde
é o número de espiras no primário e
no secundário.
A relação de tensões é dada por:
No entanto, como não temos a razão de espiras, vamos precisar usar outra abordagem baseada na impedância refletida.
Passo 3
A impedância refletida (
) no primário devido à carga no secundário (
) é dada por:
Mas novamente, sem a razão de espiras, não podemos calcular diretamente. Então, vamos considerar um transformador ideal, onde a potência no primário é igual à potência no secundário, e
.
Ainda assim, faltam informações sobre corrente ou razão de voltas. Portanto, vamos assumir que o transformador está operando em condição de carga nominal e que a impedância refletida permite calcular a tensão secundária diretamente.
Passo 4
Considerando que o transformador está ideal e que a carga está conectada no secundário, a tensão no secundário (
) pode ser calculada diretamente usando a divisão de tensão baseada na impedância de carga.
Vamos assumir que a impedância total no primário é apenas a impedância refletida da carga. Assim:
Mas, na ausência da razão de espiras, simplificamos que a tensão secundária seja proporcional à tensão primária pela mesma proporção das impedâncias.
Passo 5
De forma simplificada, podemos dizer que, para um transformador ideal:
Calculando a magnitude da impedância de carga:
Então:
Parece que a tensão no secundário é a mesma que a do primário, o que indica que a razão de espiras é 1:1.
Passo 6
Para calcular a regulação de tensão, usamos a fórmula:
Assumindo que
e
, temos:
Isso indica que não há variação de tensão quando a carga é aplicada, característico de um transformador ideal.
Resposta
A tensão no secundário do transformador é de aproximadamente 7,967 V e a regulação de tensão é 0%.
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