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
. 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.
Passo 4
Com as correntes conhecidas, podemos calcular as perdas no cobre de cada enrolamento usando a fórmula
.
Primeiro, para o primário:
Passo 5
Agora, para o secundário:
Passo 6
Finalmente, somamos as perdas dos dois enrolamentos para obter a perda total no cobre.
Resposta
A perda total no cobre é de aproximadamente 93,89 Watts.