Um transformador monofásico apresenta os seguintes valores nominais: 13800 V / 230 V e 45 kV cdot A. 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:
P0=2,0 % ; I0=5,0 % ; VC C=8,0 % e P c c=5,0 %.
Resposta: P0=900 W ; I0=0,163 A ; Vcc=1104 V; Pcc =2250 W.

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 ( P0). 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 P0 é dado em porcentagem da potência nominal. A potência nominal do transformador é de 45,kVcdotA.
Então, para calcular P0 em watts, usamos a fórmula:
P0 = P0%100 times Snominal
Onde:
  • P0% = 2,0%
  • Snominal = 45,000,W (convertendo kVA para VA)
Substituindo:
P0 = 2,0100 times 45,000 = 900,W

Passo 3

Agora, vamos calcular a corrente em vazio ( I0). 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:
Inominal = SnominalVprimário á
Onde:
  • Snominal = 45,000,VA
  • Vprimário = 13,800,Vá
Então:
Inominal = 45,00013,800 approx 3,26,A
Agora, aplicamos a porcentagem para encontrar I0:
I0 = 5,0100 times 3,26 approx 0,163,A

Passo 4

Vamos calcular a tensão de curto-circuito ( Vcc). 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 13,800,V.
Então:
Vcc = 8,0100 times 13,800 = 1,104,V

Passo 5

Por último, vamos calcular a potência de ensaio de curto-circuito ( Pcc). Essa é a potência consumida durante o teste de curto-circuito.
Usamos a porcentagem fornecida e a potência nominal para calcular:
Pcc = 5,0100 times 45,000 = 2,250,W

Resposta

P0=900 W ; I0=0,163 A ; Vcc=1104 V; Pcc=2250 W.

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