Exercícios de Física resolvidos sobre Transformadores

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Exercícios de Física resolvidos sobre Transformadores
1)Marque a alternativa ERRADA.
a) Transformadores são dispositivos eletromagnéticos que transformam o valor da tensão elétrica alternada, aplicada em sua entrada, para uma tensão alternada diferente na saída.
b) Os transformadores podem ser usados tanto para aumentar quanto para diminuir o valor da tensão.
c) Um transformador consiste em duas bobinas enroladas no mesmo núcleo de ferro.
d) Um transformador consiste em uma bobina enrolada em dois núcleos de ferro.
e) Em transformadores com dois enrolamentos, é comum denominá-los de enrolamento primário e enrolamento secundário.
 
2)Uma máquina de solda elétrica precisa operar com uma corrente elétrica de 400 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 110 V, e pode fornecer um máximo de 40 A. Qual deve ser a razão do número de espiras entre o enrolamento primário e o secundário do transformador, e qual a tensão de saída?
a) N1/N2 = 5; V = 9
b) N1/N2 = 10; V = 11 
c) N1/N2 = 15; V = 15
d) N1/N2 = 20; V = 20
e) N1/N2 = 25; V = 22
 => 110.40= .400=> =11 logo que:
 => =10
3)(UFRGS) Entre os dispositivos elétricos citados nas alternativas, qual o que só pode funcionar com corrente elétrica alternada?
a) Rádio
b) Transformador
c) Lâmpada incandescente
d) Chuveiro
e) Ferro de passar roupa
4)(UFRS) Num transformador, a razão entre o número de espiras no primário (N1) e o número de espiras no secundário (N2) é N1/N2 = 10. Aplicando-se uma diferença de potencial alternada V1 no primário, a diferença de potencial induzida no secundário é V2. Supondo tratar-se de um transformador ideal, qual a relação entre V2 e V1?
a) V2 = V1/100
b) V2 = 10V1
c) V2 = 100V1
d) V2 = V1
e) V2 = V1/10 
= 10 => = 
 => = => =
5) (UFRGS) O primário de um transformador alimentado por uma corrente elétrica alternada tem mais espiras do que o secundário. Nesse caso, comparado com o primário, no secundário:
a) a diferença de potencial é a mesma e a corrente elétrica é contínua
b) a diferença de potencial é a mesma e a corrente elétrica é alternada
c) a diferença de potencial é menor e a corrente elétrica é alternada
d) a diferença de potencial é maior e a corrente elétrica é alternada
e) a diferença de potencial é maior e a corrente elétrica é contínua
6)(Unisinos-RS) As companhias de distribuição de energia elétrica utilizam transformadores nas linhas de transmissão. Um determinado transformador é utilizado para baixar a diferença de potencial de 3 800 V (rede urbana) para 115 V (uso residencial).
Nesse transformador:
I. O número de espiras no primário é maior que no secundário;
II. A corrente elétrica no primário é menor que no secundário;
III. A diferença de potencial no secundário é contínua.
Das afirmações acima:
a) Somente I é correta.
b) Somente II é correta.
c) Somente I e II são corretas.
d) Somente I e III são corretas.
e) I, II e III são corretas.
Resolução
Afirmação I – Verdadeira
A relação entre o número de espiras nos enrolamentos primário e secundário do transformador é dada pela equação:
NP = VP
NS    VS
Dados:
VP = 3.800V e VS = 115 V
NP = 3.800
NS     115
NP = 33,04
NS
NP = 33,04 NS
NP > NS
Afirmação II – Verdadeira
A relação entre a corrente elétrica e os enrolamentos primário e secundário do transformador é dada por:
VP iP = VS iS
3.800iP = 115 iS
iP = 115 iS = 0,03 iS
        3800
iP <iS
Afirmação III – Falsa
Os transformadores só funcionam com tensões alternadas
7) 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?
 => 220/20=1500/=> 1500.20= 220=> =30.000/220137V
8) A corrente elétrica que passa pelo enrolamento primário do transformador, que tem 800 espiras, é iP = 15A. Calcule a corrente no enrolamento secundário do transformador, sabendo que ele possui 100 espiras.
 => 15.800= 100.=> 12.000/100=120A
9) (Acafe) Tasers são armas de eletrochoque que usam uma corrente elétrica para imobilizar pessoas que estejam representando alguma ameaça a alguém ou à ordem pública. O sistema interno da arma cria e trata a corrente elétrica que será descarregada por meio dos fios de cobre. Capacitores, transformadores e baterias são peças fundamentais nesse processo.
Fonte: Disponível em: < https://www.tecmundo.com.br/infografico/12216-a-tecnologia-das-armas-taser-infografico-.htm>. Adaptada. Acesso em: 03 de set. 2017.
Nesse sentido, assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir:
O transformador é um equipamento elétrico que tem seu princípio de funcionamento baseado na __________. A bateria é uma fonte de energia que transforma energia __________ em energia elétrica. O capacitor é um dispositivo que armazena __________.
a) Lei de Coulomb - térmica - campo magnético
b) Lei de Lenz - luminosa - corrente elétrica
c) Lei de Faraday - química - cargas elétricas
d) Lei de Newton - magnética - resistência elétrica
10)(Uerj) O princípio físico do funcionamento de alternadores e transformadores, comprovável de modo experimental, refere-se à produção de corrente elétrica por meio da variação de um campo magnético aplicado a um circuito elétrico.
Esse princípio se fundamenta na denominada lei de:
a) Newton
b) Ampère
c) Faraday
d) Coulomb