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Física Experimental

Colégio Objetivo
Um transformador instalado em um poste funciona com Vp = 8,5 kV do lado do primário e fornece energia elétrica a várias casas das vizinhanças com Vs = 120 V; as duas tensões são valores rms. Suponha que o transformador é ideal, a carga é resistiva e a potência média consumida nas casas atendidas pelo transformador é 78 kW. Assinale a alternativa CORRETA que apresenta a relação Np/Ns do transformador, as correntes no primário e no secundário, e as cargas resistivas dos circuitos primário e secundário, respectivamente:

A Np/Ns=65, Ip= 7,6 A, Is=550 A, Rp=840 Ohms e Rs= 0,36 Ohms.
B Np/Ns=71, Ip= 9,2 A, Is=650 A, Rp=930 Ohms e Rs= 0,18 Ohms.
C Np/Ns=82, Ip= 8,9 A, Is=350 A, Rp=650 Ohms e Rs= 0,28 Ohms.
D Np/Ns=78, Ip= 8,2 A, Is=620 A, Rp=790 Ohms e Rs= 0,64 Ohms.
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Estudando com Questões

há 11 meses

Respostas

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há 11 meses

Para resolver essa questão, vamos usar as relações fundamentais de um transformador ideal: 1. Relação de tensões: \( \frac{V_p}{V_s} = \frac{N_p}{N_s} \) 2. Relação de correntes: \( \frac{I_s}{I_p} = \frac{N_p}{N_s} \) 3. Potência: \( P = V \cdot I \) Dado: - \( V_p = 8,5 \, kV = 8500 \, V \) - \( V_s = 120 \, V \) - \( P = 78 \, kW = 78000 \, W \) 1. Cálculo da relação \( \frac{N_p}{N_s} \): \[ \frac{N_p}{N_s} = \frac{V_p}{V_s} = \frac{8500}{120} \approx 70,83 \quad (\text{aproximadamente } 71) \] 2. Cálculo da corrente no secundário \( I_s \): \[ I_s = \frac{P}{V_s} = \frac{78000}{120} = 650 \, A \] 3. Cálculo da corrente no primário \( I_p \): Usando a relação de correntes: \[ I_p = \frac{I_s}{\frac{N_p}{N_s}} = \frac{650}{\frac{8500}{120}} = \frac{650 \cdot 120}{8500} \approx 9,12 \, A \quad (\text{aproximadamente } 9,2 \, A) \] 4. Cálculo das resistências: - Resistência no secundário \( R_s \): \[ R_s = \frac{V_s}{I_s} = \frac{120}{650} \approx 0,18 \, \Omega \] - Resistência no primário \( R_p \): \[ R_p = \frac{V_p}{I_p} = \frac{8500}{9,2} \approx 923,91 \, \Omega \quad (\text{aproximadamente } 930 \, \Omega) \] Agora, vamos analisar as alternativas: A) Np/Ns=65, Ip= 7,6 A, Is=550 A, Rp=840 Ohms e Rs=0,36 Ohms. B) Np/Ns=71, Ip= 9,2 A, Is=650 A, Rp=930 Ohms e Rs=0,18 Ohms. C) Np/Ns=82, Ip= 8,9 A, Is=350 A, Rp=650 Ohms e Rs=0,28 Ohms. D) Np/Ns=78, Ip= 8,2 A, Is=620 A, Rp=790 Ohms e Rs=0,64 Ohms. A única alternativa que corresponde aos cálculos realizados é a B: Np/Ns=71, Ip= 9,2 A, Is=650 A, Rp=930 Ohms e Rs=0,18 Ohms.

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