Transformadores

por thomasfrazier Seg 07 Dez 2020, 15:58

Para utilizar um ventilador de 220 V em uma tomada de 110 V, uma pessoa deseja usar um transformador cuja razão entre o número de voltas no enrolamento primário e no secundário é igual a 2. Assim, sabendo que esse transformador pode transformar a tensão de 110 V em 220 V ou fazer o inverso, dependendo de qual polaridade for ligada à tomada, essa pessoa decide testar as duas opções. Ao ser ligado de forma incorreta, o ventilador fica um pouco mais lento e funciona com uma potência Pi , mas, ao ser ligado de forma correta, ele funciona normalmente e com uma potência Pc . Considere que o ventilador não se danifica ou deixa de funcionar ao ser ligado na corrente incorreta e que toda a potência dissipada por ele é utilizada para fazer as hélices girarem. A razão Pc/Pi equivale a

A 0,25.
B 0,5.
C 2.
D 4.
E 16.

GABARITO:

Obs: Se puderem fazer passo a passo eu ficaria agradecido

por **Elcioschin** Seg 07 Dez 2020, 17:19

Ligando invertido a tensão no ventilador será 110/2 = 55 V
Ligando correto a tensão será 110.2 = 220 V

A potência é diretamente proporcional ao quadrado da tensão:

Pc = k.220²
Pi = k.55²

Pc/Pi = (220/55)² ---> Pc/Pi = 16

por thomasfrazier Ter 08 Dez 2020, 10:38

Olá, Élcio. Não consegui entender. Na minha mente, pensei que baseado na relação entre as tensões e o enrolamento ( U1/U2 = N1/N2 ) a razão do enrolamento deveria ser 0,5 , por que a tensão secundária deveria ser 220V do ventilador. Fiquei muito confuso. Se pudesse me explicar o erro da minha lógica.

por **Elcioschin** Ter 08 Dez 2020, 11:09

O mesmo transformador pode ser usado como elevador de tensão ou abaixador de tensão. Basta inverter a ligação:

Seja um transformador 220-110 V,sendo A e B os fios do lado de 220 V e C e D os fios do lado de 110 V

Suponha que na sua casa a tensão seja 110 V e você tenha um equipamento que opera em 220 V. Este equipamento é, por exemplo, um "rabo-quente": uma jarra contendo internamente, um resistor R = 100 Ω, que era usado, antigamente, para aquecer água para fazer chá.

1) Ligando C e D na tomada de 110 V de sua casa, entre os fios A e B aparecerá uma tensão de 220 V; basta ligar o equipamento nos fios A e B que ele vai operar normalmente.

2) Se você ligar os fios A e B na tomada, a tensão entre os fios C e D será 55 V; neste caso o equipamento não vai funcionar direito.

No 1º caso a potência do equipamento vale P₁ = U²/R = 220²/100 = 484 W

No 2º caso a potência do equipamento vale P₂ = U²/R = 55²/100 = 30,25 W

P₁/P₂ = (220/55)² = 4² = 16

Isto vale para qualquer equipamento elétrico (lâmpada, rádio, TV, motor, TV, etc.)
No caso do rabo quente, vai demorar muito para a água ferver.
Se for uma lâmpada ela ou não vai emitir luz ou apenas uma luz muito fraca,
No caso de uma TV, rádio ou motor eles não vão funcionar.

Adora suponha que você more numa cidade onde a tensão é 220 V (Santos, por exemplo, onde eu moro).
Se você tiver um aparelho de 110 V, deve ligar A e B na tomada e C e D no equipamento. O equipamento vai operar normalmente com 110 V
Se você ligar C e D na tomada, entre A e B vai aparecer uma tensão de 440 V; ligando o aparelho ele vai queimar, pois a corrente nele será 4 vezes maior.

por thomasfrazier Ter 08 Dez 2020, 11:20

Eu ainda continuo um pouco confuso, mesmo com seu exemplo. Na minha cabeça os fios que deveriam ser ligados no aparelho seriam os A e B que forneceriam a ddp correta, não?