Lista de Exercício sobre transformador

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Lista de Exercícios sobre Transformadores
1) Considere um transformador ideal cuja tensão no primário é 220V e a tensão no secundário é de 2200 V, com 1000 espiras no enrolamento primário. 
a) Calcule a relação de transformação;
b) Calcule o número de espiras no secundário.
2) Num transformador ideal, a razão entre o número de espiras no primário (N1) e o número de espiras no secundário (N2) é N1/N2 = 22. Aplicando-se uma diferença de potencial alternada V1 no primário de 220V. Qual é a diferença de potencial induzida no secundário é V2. 
3) Determine as correntes nominais no primário e secundário de um transformador de potência monofásico de 11MVA, 13,8kV/0,66kV, 60Hz.
4) Um transformador ideal com N1=500 espiras e N2=250 espiras alimenta uma carga resistiva de 10Ω. O primário é alimentado por uma fonte de tensão senoidal dada por v1(t) = 220 cos (377t). Determine:
a) A tensão eficaz no secundário;
b) A corrente na carga;
c) A corrente no primário;
d) A potência aparente fornecida ao primário;
e) A potência aparente consumida pela carga.
5) Na figura está representado um transformador que alimenta uma carga de ZL=80+j60 Ω . O primário tem 1000 espiras. Calcule:
a) A tensão aplicada à carga.
b) A relação de transformação.
c) A corrente no primário.
6) O transformador ideal da figura tem no primário, uma tensão de 1500 V. A quantidade de espira no primário e no secundário é de 5000 espiras e 700 espiras, respectivamente. A carga nominal ZL é puramente resistiva, de 3 Ω. Calcule:
a) A relação de transformação.
b) A tensão no secundário.
c) As correntes no secundário e no primário.
d) A potência ativa consumida pela carga.
7) Um transformador monofásico ideal de 13800/440V alimenta uma carga indutiva de impedância ZL=3+j4Ω, conectada no lado BT (baixa tensão). Determine:
a) A corrente na carga quando o primário é alimentado por tensão nominal;
b) A corrente no primário;
c) A potência ativa consumida pela carga.
8) Uma máquina de solda elétrica precisa operar com uma corrente elétrica de 4000 A para que haja potência dissipada suficiente para fundir as peças metálicas. A potência necessária é dada por P =R.i2, onde R é a resistência dos eletrodos de solda. Com a intenção de obter esse valor de corrente elétrica, utiliza-se um transformador, que está ligado a uma rede elétrica cuja tensão vale 220 V, e pode fornecer um máximo de 200 A. Qual deve ser a relação de espiras entre o enrolamento primário e o secundário do transformador, e qual a tensão de saída? 
9) Especifique as correntes e a potência aparente de um transformador trifásico de 13,8kV/5kV para ligar uma carga em triângulo representada na Figura abaixo, que consome uma potência ativa nominal de 600kW, e que a corrente nominal de linha é de 75A.
10) Dispõe-se de uma rede elétrica trifásica 6,6 kV e de três transformadores monofásicos 3800/220 V. Desenhe um diagrama elétrico, indicando as ligações dos transformadores à rede elétrica e a uma carga resistiva de 1000 W / 220 V conectadas em Y. Obtenha as magnitudes de todas as tensões e correntes, a relação de transformação e a relação de espiras. Faça a ligação do secundário do transformador em triangulo.
11) Um transformador de potencial, TP, com relação de transformação 13,8 KV / 115 V é alimentado com 12,5 KV no primário, calcule a tensão medida no secundário.
12) Um transformador de corrente, TC, com relação de transformação 3KA/5 A é instalado em um circuito em que a corrente do primário é de 1KA. Calcule a corrente medida no secundário do TC.
13) INMETRO-Estabeleceu‐se que um transformador deve alimentar uma carga com as seguintes características: 220 V, 400 A e cos φ 0,92. Qual a potência nominal que o “trafo” deverá possuir, aproximadamente, sabendo‐se que deverá trabalhar com 75% de sua capacidade máxima?
14) INMETRO-Os transformadores de tensão, chamados normalmente de transformadores, são dispositivos capazes de aumentar ou reduzir valores de tensão. Se o enrolamento secundário de certo transformador possui 47 espiras, qual o valor da corrente no enrolamento secundário e o número de espiras do enrolamento primário desse transformador, considerando que o referido transformador seja ideal, abaixador com 57,5 KVA, 60 Hz, 13,8/2,3 KV e esteja alimentando uma carga puramente resistiva em condições nominais?
15) INMETRO-Um transformador é constituído por um núcleo, feito de um material altamente imantável, e duas bobinas com número diferente de espiras isoladas entre si, chamadas primário (bobina que recebe a tensão da rede) e secundário (bobina em que sai a tensão transformada). Certo transformador de 25 KVA, 13,8/0,38 KV, alimentando uma carga em condições nominais, apresenta perdas no cobre e no ferro no valor de 700 W e 400 W. Sabendo que o fator de potência é igual a 0,8 indutivo, qual o valor aproximado do seu rendimento?
16) Petrobrás-2015 A Figura abaixo mostra o esquema de proteção diferencial de um trafo monofásico. 
A relação de transformação do transformador de corrente conectado ao primário é RTCp = 200:5. Em condições normais de operação, a corrente IR do relé é nula. De acordo com as informações apresentadas, e supondo todos os transformadores ideais, a relação de transformação do transformador de corrente (RTCs), conectado ao secundário do transformador, é?
17) Seja:
 
Considerando uma carga trifásica equilibrada de 6 KVA, em Y.
Calcule:
a) A corrente de linha que circula pelo enrolamento de baixa.
b) As perdas no cobre. 
c) As perdas no ferro. 
d) A corrente de linha que circula pelo enrolamento de alta.
e) O rendimento do transformador
18) Petrobrás-2015- Em uma petroquímica, é instalado um transformador com as seguintes características: potência aparente de 1.250 kVA; relação 13,8 kV: 0,48 kV; ligação do enrolamento primário em triângulo e do enrolamento secundário em estrela aterrado, apresentando perdas em vazio iguais a 1,05 kW, perdas no cobre iguais a 5 kW. O valor da carga, em kVA, para o máximo rendimento desse transformador será de?
19) Uma carga alimentada em 220 V consome 30 A com fator de potência 0,5. Para melhorar o consumo de energia foram instalados capacitores que proporcionaram redução da corrente para 20A. Após a correção do fator de potência, desenhe o triangulo de potência, diagrama fasorial de corrente e impedância.
20) Dispõe-se de uma rede elétrica trifásica de 660V e de três transformadores monofásicos 380/220 V. Desenhe um diagrama elétrico, indicando as ligações dos transformadores à rede elétrica e a uma carga resistiva de 1000 W/127V (fase). 
a) Tensões de linha do primário e secundário;
b) Calcule a potência trifásica do transformador cujo rendimento é de 96%
c) Correntes de linha do primário e secundário;