PUCRIO – Física 3 2020.2 – P3 – Questão 1
Um exemplo simplificado de um transformador de tensões pode ser visto na figura 2. Um sinal é aplicado aos terminais de um fio condutor perfeito (vermelho) que está enrolado NE vezes formando um solenóide (vermelho). Em frente a esse solenóide vermelho está um solenóide (azul) formado por um fio condutor perfeito de mesma área, com voltas. Um sinal de saída é, então, obtido nos terminais do solenóide azul.
NOTE: uma boa aproximação é considerar que todas as linhas de campo magnético geradas pelo solenóide de entrada (vermelho) atravessam também o solenóide azul de saída.
d)Desenhe duas linhas de campo magnético dentro dos solenóides.
e)Sendo o valor do fluxo magnético total gerado pelo sinal de entrada no solenóide vermelho, onde é o fluxo sobre uma única espira do solenóide vermelho. Obtenha então o fluxo magnético total sobre o solenóide de saída (azul).
f)Conclua o estudo obtendo a razão .
Passo 1
Letra (d):
Fala galera, tudo bem? Agora temos um transformador. A corrente que entra representada pelo vetor em roxo no desenho aponta na horizontal para esquerda. Usando a regra da mão direita, as linhas de campo magnético vão entrar nos solenóides por cima em direção para baixo. As linhas estão representadas em verde:
Tranquilo?
Passo 2
Letra (e):
O fluxo total será o fluxo em uma espira multiplicado pelo número de espiras. Na entrada temos:
Já na saída temos:
E em relação aos fluxos temos:
Beleza até aqui?
Passo 3
Letra (f):
Sobre as tensões em transformadores temos:
E substituindo a relação dos fluxos teremos o seguinte resultado:
Espero ter ajudado!
Resposta
