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Questão 1/5 - Máquinas Elétricas A tensão elétrica fornecida pelas empresas energéticas em alguns estados do Brasil é 220V, porém muitos aparelhos domésticos trabalham com tensões bem inferiores e já possuem transformadores integrados. Supondo que um aparelho funcione com tensão elétrica de 20V e possua um transformador integrado com 1500 espiras no enrolamento primário. Quantas espiras são necessárias no enrolamento secundário para que a tensão não supere os 20V? Nota: 20.0 A 137 espiras B 130 espiras C 140 espiras D 142 espiras E 150 espiras Questão 2/5 - Máquinas Elétricas Um resistor de 150 é concetado ao secundário de um transformador ideal com uma relação de espiras de 1:4 (primário- secundário). Uma fonte de tensão de 12 V eficaz e 1 KHz é ligada ao primário. Imagem abaixo para ilustrar o exercício. Formulas: Você acertou! NP/NS= VP/VS 1.500/ NS = 220/20 NS = 1.500/220 x 20 NS = 137 Espiras Ω R1 = ( ) 2 ∗ R2N1N2 I1 = V 1/R1 V 2 = ( ) ∗ V 1N2N1 P2 = ( )V 2 2 R2 ω = 2 ∗ π ∗ f X1 = ω ∗ L I2 = ( ) ∗ I1N1N2 V2 = R2 ∗ I2 I = V /(R + jX) P = V ∗ I (a) Assumindo que o transformador é ideal, calcule a corrente do primário, a tensão no resistor e a potência. (b) Repita esse cálculo assumindo que o transformador tem uma indutância de dispersão de 340uH, referida ao primário. Nota: 20.0 A X1=2.14 I1=1.25 A I2=0.312 A V2=46.8 V P2=14.6 W B X1=3.15 I1=2.35 A I2=0.152 A V2=48 V P2=16.89 W C X1=5.63 I1=2.36 A I2=0.523 A V2=36.36 V P2=17.89 W D X1=4.14 I1=3.25 A I2=1.312 A V2=24.8 V P2=18.6 W E X1=5.14 I1=5.25 A I2=5.312 A V2=12.8 V P2=5.6 W Questão 3/5 - Máquinas Elétricas Um transformador deve ser usado para transformar a impedância de um resistor de 75 em uma impedância de 300 . Como na figura abaixo. Formula: P2 = V2 ∗ I2 Ω Você acertou! = 2*3.1416*1000=6.28x10^3 = 6.28x10^3*340uH=2.14 = 12/(9.38+2.14j) = 1.25 A = 0.25*1,25=0.312 A = 150 * 0.312=46.8 V = 46.8*0.312=14.6 W ω = 2 ∗ π ∗ f X1 = ω ∗ L Ω I1 = V1/(R + jX) I2 = ( ) ∗ I1N1N2 V2 = R2 ∗ I2 P2 = V2 ∗ I2 Ω Ω Ω Ω Ω Ω N = √ Z1Z2 Cálcule a relação de espiras necessária, supondo que o transformador seja ideal? Nota: 20.0 A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 Questão 4/5 - Máquinas Elétricas O transformador monofásico é muito útil nas nossas atividades cotidianas e ele, também, pode ser fabricado em grandes potências para ser utilizado nas subestações. Didaticamente, o transformador monofásico nos mostra a relação de transformação do transformador, que é a relação entre tensões, correntes e número de espiras no equipamento. Essa relação é: Nota: 20.0 A E1/E2 = I1/I2 = N1/N2 B E1/E2 = I2/I1 = N2/N1 C E1/E2 = I2/I1 = N1/N2 D E1/E2 = -(I2/I1) = - (N1/N2) E E1/E2 = - (I1/I2) = N1/N2 Questão 5/5 - Máquinas Elétricas Um resistor de 150 é concetado ao secundário de um transformador ideal com uma relação de espiras de 1:4 (primário- secundário). Uma fonte de tensão de 12 V eficaz e 1 KHz é ligada ao primário. Imagem abaixo para ilustrar o exercício. Você acertou! N = √ Z1Z2 N = √ = 230075 Você acertou! Ω Formulas: (a) Assumindo que o transformador é ideal, calcule a corrente do primário, a tensão no resistor e a potência. Nota: 20.0 A R1=9.38 I1=1.28 A V2=48 V P2=15,36 W B R1=10.58 I1=2.58 A V2=48 V P2=25,05 W C R1=12.68 I1=3.54 A V2=36 V P2=18.63 W D R1=6.35 I1=1,59 A V2=24 V P2=16.87 W E R1=3.54 I1=5.36 A V2=12 V P2=23.56 W R1 = ( ) 2 ∗ R2N1N2 I1 = V 1/R1 V 2 = ( ) ∗ V 1N2N1 P2 = ( )V 2 2 R2 Ω Você acertou! R1= R1 = ( ) 2 ∗ R2N1N2 I1 = V 1/R1 V 2 = ( ) ∗ V 1N2N1 P2 = ( )V 2 2 R2 Ω Ω Ω Ω
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