Um transformador de distribuição de energia, com valor nominal de placa de identificação de
1100/110 V, 60 Hz,tem a resistência do enrolamento no primário de 1 Ohm e uma reatância de
dispersão de 3 Ohms. A resistência do enrolamento secundário é de 0,01 Ohm e a reatância de dispersão é
de 0,03 Ohm. Uma fonte de 1100 V é aplicada ao lado de alta tensão. No secundário é conectada uma
carga de 0,25 ohm com fator de potência unitário.
a) Qual o valor da relação de transformação?
b) Calcule a resistência e a reatância do enrolamento equivalente, referidas aos lados de alta e
baixa tensão.
c) Calcule a corrente e a tensão sobre a carga (lado do secundário).
d) Calcule a regulação de tensão e rendimento em porcentagem para esta situação.
a) Um transformador possui duas bobinas de fio de cobre enroladas no mesmo núcleo. Vamos chamar a bobina ligada à tensão de entrada de enrolamento primário, a outra de enrolamento secundário. Quando aplicamos uma tensão, digamos de 10 Volts no primário, e temos 10 enrolamentos que compõe esta bobina, cada enrolamento terá 1 Volt nela. Se queremos 10Volts de saída do enrolamento secundário, está bobina também será de 10 enrolamentos. (Neste caso temos uma Razão de enrolamentos de 1:1)
b) Resistência é um valor que mede o quanto que o componente “resiste” a passagem de corrente elétrica, o valor é medido em ohms (Ω). Uma forma de calcular a resistência:
\(R=ρ/AL\)
Onde:
L é o comprimento do material;
AA é a seção do material;
ρ é a resistividade, uma propriedade do material.
Em capacitores e indutores, a reatância é um número imaginário e são chamados respectivamente de reatância capacitiva e reatância indutiva. A reatância capacitiva é calculada por:
\(Xc=j*(1/ωC)\)
A reatância indutiva é calculada por:
\(Xl=jωL\)
c) A Tensão Elétrica é fornecida ao circuito por meio de um gerador, seja ele uma pilha, bateria, fonte ou até mesmo um gerador solar, térmico, mecânico e inúmeros outros. A Corrente Elétrica é um fluxo de elétrons que circula em um condutor quando há diferença de potencial – ou seja, tensão.
d) A regulação de tensão tem como objetivo e regra geral a avaliação da variação da tensão, relacionando o comportamento da tensão em regime de carga e em vazio, em relação a uma referência (normalmente a tensão em carga). Pode-se calcular essa regulação através da seguinte expressão:
\(Rt=(V0-Vl)/Vl\)
O rendimento é nada mais que a relação entre energia liberada e a energia introduzida. Na área da eletricidade, porém, é comum que o rendimento seja calculado pela potência elétrica. A letra grega η é usada para expressar o rendimento. Esse rendimento pode ser calculado através da seguinte expressão:
\(n=Psaída/Pentrada\)
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Eletricidade Aplicada
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