Enunciado
Física - Hewitt - Física Conceitual- Ed: 12º - Capítulo 25.Pense e Explique - Ex. 76
No circuito mostrado abaixo, quantos volts são aplicados na lâmpada e quantos amperes fluem através de seu filamento?
Passo 1
E aí, preparado para aplicar seus conhecimentos sobre transformadores?
Nessa questão será necessário o uso da relação do transformador ideal. Caso você não se recorde dela:
Onde V indica a tensão elétrica e N o número de espiras. Além disso, os subscritos p e s se referem ao enrolamento primário e ao secundário respectivamente.
Passo 2
Primeiramente, usando a relação acima, iremos descobrir a tensão aplicada sobre a bobina secundária do primeiro transformador da seguinte forma:
Essa tensão é transferida para a bobina primária do segundo transformador uma vez que eles estão conectados pelo mesmo fio.
Passo 3
Sabendo a tensão sobre a bobina primária do segundo transformador podemos descobrir a tensão a qual a secundária desse mesmo transformador está submetida. Usando a relação do transformador ideal, temos:
Perceba que poderíamos saltar a parte dos cálculos pois o sistema é constituído em um transformador abaixador conectado em um aumentador de mesma característica. Logo, é claro que a tensão de entrada deve ser igual a tensão de saída!!
Passo 4
Agora, para encontrar a corrente que atravessa o filamento da lâmpada basta aplicar o princípio da conservação da energia. Para isso, podemos igualar a potência elétrica na bobina primária do segundo transformador com a potência na bobina secundária do mesmo. Como a potência elétrica é dada pelo produto entre tensão e corrente, temos:
Resposta
120 V
0,1 A