Um transformador possui um primário com 480 espiras e consome em vazio 80 W e absorve uma corrente igual a 1,4 A, quando alimentado por uma tensão de 120 V em 60 Hz. Caso a resistência do enrolamento primário é igual a 0,25 Omega, determine:
a) As perdas no núcleo.
Resposta: PFE=79,5 W.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a gente precisa resolver aqui. Temos um transformador com o enrolamento primário de 480 espiras. Quando a gente alimenta ele com uma tensão de 120 V e frequência de 60 Hz, ele consome 80 W em vazio e uma corrente de 1,4 A. Além disso, sabemos que a resistência do enrolamento primário é de 0,25 Ω. O que a gente quer descobrir aí é quanto das perdas totais nesse transformador são perdas no núcleo, ou seja, as chamadas perdas no ferro. Para resolver isso, vamos precisar entender sobre perdas em transformadores e como separar as perdas totais entre resistência do enrolamento e perdas no núcleo.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular as perdas totais no primário do transformador. Sabemos que a potência consumida em vazio é de 80 W. Mas essa potência não é toda perdas no núcleo; parte dela é devido à resistência do enrolamento primário. Então, precisamos separar essas duas componentes de perda.

Passo 3

Vamos calcular as perdas na resistência do enrolamento primário. Para isso, usamos a fórmula da potência dissipada em uma resistência:
PR = I^2 times R
Onde:
  • PR = (1,4)^2 times 0,25 = 1,96 times 0,25 = 0,49 , W é a corrente no primário, que é 1,4 A.
  • é a resistência do enrolamento primário, que é 0,25 Ω.
Substituindo os valores:

Passo 4

Agora que temos as perdas na resistência, podemos encontrar as perdas no núcleo subtraindo essas perdas totais nas resistências da potência total consumida em vazio.
PFE = Ptotal - PR
Onde:
  • PFE = 80 , W - 0,49 , W = 79,51 , W são as perdas no núcleo.
  • é a potência consumida em vazio, que é 80 W.
  • são as perdas na resistência, que calculamos como 0,49 W.
Substituindo os valores:

Resposta

PFE = 79,5 , W

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