Um transformador monofásico apresenta os seguintes valores nominais: e . Calcule em grandezas reais - W, A, V - a potência em vazio, a corrente em vazio, a tensão de curto-circuito e a potência de ensaio de curto-circuito, tomando como primário o lado da alta tensão, e considerando os valores percentuais:
e .
Resposta: ; Pcc .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre transformadores monofásicos. A gente vai trabalhar com algumas grandezas elétricas reais como potência (W), corrente (A) e tensão (V). O que precisamos aqui é calcular a potência em vazio, a corrente em vazio, a tensão de curto-circuito e a potência de ensaio de curto-circuito usando os valores nominais e os percentuais fornecidos.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a potência em vazio ( ). Essa é a potência que o transformador consome quando está funcionando sem carga no secundário, ou seja, apenas com a tensão aplicada no primário.
Sabemos que é dado em porcentagem da potência nominal. A potência nominal do transformador é de .
Então, para calcular em watts, usamos a fórmula:
Onde:
  • (convertendo kVA para VA)
Substituindo:

Passo 3

Agora, vamos calcular a corrente em vazio ( ). Essa é a corrente que circula no primário quando o secundário está em aberto (sem carga).
A corrente em vazio também é dada em porcentagem da corrente nominal. Para achar a corrente nominal, usamos a fórmula:
á
Onde:
  • á
Então:
Agora, aplicamos a porcentagem para encontrar :

Passo 4

Vamos calcular a tensão de curto-circuito ( ). Essa é a tensão necessária para que, no secundário, a corrente atinja o valor de curto-circuito.
A tensão de curto-circuito também é dada em porcentagem da tensão nominal. A tensão nominal no primário é de .
Então:

Passo 5

Por último, vamos calcular a potência de ensaio de curto-circuito ( ). Essa é a potência consumida durante o teste de curto-circuito.
Usamos a porcentagem fornecida e a potência nominal para calcular:

Resposta

; .

Exercícios relacionados

Os parâmetros do circuito equivalente de um transformador de , são os seguintes: e (valores já referidos ao lado de alta tensão). O secundário do transformador está conectado a uma carga nominal, cujo fator de potência é 0,8 indutivo. Determine nesta condição, a regulação da tensão e o rendimento.
Resposta: .
Os resultados dos ensaios de vazio e em curto-circuito de um transformador de e são sintetizados na tabela abaixo:
Ensaio Lado de <br> Alimentação Tensão <br> Corrente <br> Potência <br>
Vazio Baixa 220 9.6 710
Curto-circuito Alta 42 57 1030
Determine os parâmetros do circuito equivalente referido ao lado de .
Resposta: .
Converter de decimal para notação cientifica
2) 56700
Calcule o valor eficaz da tensão que deve ser aplicada ao transformador da questão 1 para se garantir na carga a tensão de 230 V. Considere uma carga de impedância nominal e fator de potência 0,8 indutivo, ou seja, carga que absorva a potência nominal em tensão nominal. Escreva as expressões (números complexos) da potência absorvida pela carga e de sua impedância. Para realizar o cálculo da tensão, utilize o circuito equivalente que considera o transformador operando a fluxo magnético constante.
Resposta: .