Um transformador tem 400 espiras no primário e 8 espiras no secundário. (a) Este transformador é de alta ou de baixa? (b) Se o primário for ligado a 120 V médios quadráticos, qual a voltagem, em circuito aberto, no secundário? © Se a corrente no primário for 0,1 A, qual a corrente no secundário, com a hipótese de a corrente de magnetização ser desprezível e de as perdas de energia serem também desprezíveis?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre transformadores! O enunciado fala de um transformador com 400 espiras no primário e 8 no secundário. Vamos precisar entender como funcionam os transformadores, principalmente como a relação de espiras afeta a voltagem e a corrente. Vamos resolver as três partes: saber se é de alta ou baixa tensão, calcular a voltagem no secundário e descobrir a corrente no secundário.

Passo 2

Primeiro, vamos ver se esse transformador é de alta ou baixa tensão. Isso depende da proporção entre as espiras do primário e do secundário. Se o primário tiver mais espiras que o secundário, o transformador é abaixador de tensão (baixa tensão). Se for o contrário, é elevador de tensão (alta tensão).

Passo 3

No nosso caso, o primário tem 400 espiras e o secundário tem 8 espiras. Como 400 é maior que 8, o transformador reduz a tensão. Portanto, é um transformador de baixa tensão.

Passo 4

Agora, vamos calcular a voltagem no secundário. Usamos a relação de espiras que diz:
VpVs = NpNs
Onde é a tensão primária, a tensão secundária, o número de espiras no primário e no secundário.

Passo 5

Sabemos que Vs = Vp times NsNp = 120 times 8400 = 120 times 0,02 = 2,4 V V, e . Vamos reorganizar a fórmula para encontrar :

Passo 6

Por fim, vamos achar a corrente no secundário. Usamos a relação de conservação de energia (assumindo que não há perdas):
Vp times Ip = Vs times Is
Onde é a corrente primária e a corrente secundária.

Passo 7

Sabemos que Is = Vp times IpVs = 120 times 0,12,4 = 122,4 = 5 A V, A e V. Então:

Resposta

(a) O transformador é de baixa tensão.
(b) A voltagem no secundário é 2,4 V.
© A corrente no secundário é 5 A.

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