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:
b) O fator de potência em vazio.
Resposta: cos varphi=0,476.
Para os itens c) e d), não considere as quedas de tensões na resistência primária e na reatância de dispersão primária.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um transformador com algumas características específicas. A gente vai focar no item b), que pede para determinar o fator de potência em vazio. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre potência em circuitos de corrente alternada, especialmente como o fator de potência está relacionado à resistência e à potência consumida.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é o fator de potência. Ele é representado por e indica a eficiência com que a energia está sendo usada. Um fator de potência baixo significa que há uma fase entre a corrente e a tensão, o que pode causar desperdício de energia.

Passo 3

Sabemos que a potência consumida em vazio pelo transformador é de , e a corrente absorvida é . A tensão no primário é . A resistência do enrolamento primário é .

Passo 4

A fórmula para a potência em um circuito de corrente alternada é:
P = V times I times cos varphi
Queremos encontrar cos varphi = PV times I , então vamos isolar essa variável na fórmula:

Passo 5

Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula:
cos varphi = 80, W120, V times 1,4, A

Passo 6

Calculando o denominador:
120, V times 1,4, A = 168, VA
Então:
cos varphi = 80168 approx 0,476

Resposta

O fator de potência em vazio é .

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