Um transformador de 240/720V e 5KVA é submetido a um teste de perda no cobre através de curto-circuito. No início do teste, varia-se a tensão do primário até que o amperímetro através do secundário indique a corrente especificada para o segundo com carga máxima. A resistência medida do enrolamento primário é de 0,05 ohms e a do enrolamento do secundário é de 1,5 ohms. Calcule a perda total no cobre.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado fala sobre um transformador de 240/720V com potência de 5 KVA que está sendo testado para calcular a perda no cobre. Vamos usar conceitos de transformadores e perdas por resistência (fios de cobre esquentando devido à passagem de corrente). Para resolver isso, vamos precisar calcular a corrente em cada enrolamento e depois aplicar a fórmula de perda .

Passo 2

Primeiro, vamos entender a potência do transformador. A potência aparente é dada por Ip = SVp = 5000240 approx 20,83 A . Aqui, e a tensão do primário é 240 V. Vamos calcular a corrente no primário.

Passo 3

Agora, vamos calcular a corrente no secundário. A tensão do secundário é 720 V.
Is = SVs = 5000720 approx 6,94 A

Passo 4

Com as correntes conhecidas, podemos calcular as perdas no cobre de cada enrolamento usando a fórmula Pp = Ip^2 times Rp = (20,83)^2 times 0,05 approx 21,74 W .
Primeiro, para o primário:

Passo 5

Agora, para o secundário:
Ps = Is^2 times Rs = (6,94)^2 times 1,5 approx 72,15 W

Passo 6

Finalmente, somamos as perdas dos dois enrolamentos para obter a perda total no cobre.
Ptotal = Pp + Ps approx 21,74 + 72,15 = 93,89 W

Resposta

A perda total no cobre é de aproximadamente 93,89 Watts.

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