Um transformador convencional de 5000 VA 480/120 V deve ser usado para fornecer energia de uma fonte de 600 V para uma carga de 120 V . Considere o transformador ideal e assume que todo o isolamento pode suportar 600 V .
(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 these conditions.
(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 these conditions.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é um transformador de 5000 VA com tensões de 480 V no primário e 120 V no secundário. A tarefa é usá-lo para transformar uma fonte de 600 V para uma carga de 120 V. Vamos precisar entender de transformadores ideais, relações de tensão e corrente, e como essas relações mudam quando alteramos a configuração. Vamos resolver as partes (a), (b) e © uma por uma.
Passo 2
Parte (a): Esboçar a conexão do transformador
Primeiro, vamos imaginar como conectar o transformador para que ele receba 600 V e forneça 120 V. Normalmente, o transformador tem dois enrolamentos: primário e secundário. Aqui, queremos que o primário receba 600 V e o secundário forneça 120 V.
Então, conectamos a fonte de 600 V ao enrolamento primário e a carga de 120 V ao enrolamento secundário. Isso basicamente inverte a tensão de entrada, mas mantendo a relação entre os enrolamentos.
Passo 3
Parte (b): Encontrar a classificação em KVA do transformador na nova configuração
A potência do transformador permanece a mesma se ele for ideal, ou seja, sem perdas. Então, a classificação em VA (ou KVA) não muda. Como 5000 VA é igual a 5 KVA, na nova configuração também será 5 KVA.
Passo 4
Parte ©: Encontrar as correntes primárias e secundárias máximas
Agora, vamos calcular as correntes no primário e no secundário.
Para um transformador ideal, a relação entre a tensão e a corrente é inversamente proporcional à relação de voltas dos enrolamentos. A fórmula geral é:
Onde:
-
e são as tensões do primário e secundário. -
e são as correntes do primário e secundário.
Sabemos que:
- Potência
-
-
-
Primeiro, encontramos a corrente secundária (
):
Agora, usamos a relação de transformador ideal para encontrar a corrente primária (
):
Resposta
(a) Conecte a fonte de 600 V ao enrolamento primário e a carga de 120 V ao secundário do transformador.
(b) A classificação do transformador na nova configuração é de 5 KVA.
© As correntes máximas são aproximadamente 8,33 A no primário e 41,67 A no secundário.
(b) A classificação do transformador na nova configuração é de 5 KVA.
© As correntes máximas são aproximadamente 8,33 A no primário e 41,67 A no secundário.
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