Transformador

Um transformador elétrico residencial de 220 V/110 V tem potência de 400 W
A respeito dele pode-se dizer:

a) Ele somente transforma tensões alternadas com 220 V no primário. 
b) Ele não transforma tensões alternadas com 110 V no primário.
c) Ele transforma tensões contínuas primárias constantes.
d) Ele transforma tensões contínuas primárias variáveis.
e) Nenhuma das alternativas atende.


Escolhida uma das alternativas, ela deve ser explicada em no máximo 3 linhas digitadas aqui.

Eu diria que é a letra (e). Um transformador 220/110V possui uma relação de transforção N1/N2 = 2, ou seja, o valor RMS da tensão aplicada ao primário aparecerá dividido por 2 no secundário. Isto se deve ao princípio da indução, de modo que transformadores não operam em corrente contínua. Assim:

a) Ele somente transforma tensões alternadas com 220 V no primário. 

Não, pois ele também operaria com tensões diferentes, de modo que a tensão induzida no secundário seria proporcionalmente alterada de acordo com a relação de transformação.

b) Ele não transforma tensões alternadas com 110 V no primário.
Uma tensão alternada de 110V RMS no primário causaria uma tensão de 55V RMS no secundário.


c) Ele transforma tensões contínuas primárias constantes.
Corrente Contínua --> não há variação de fluxo magnético --> não há tensão induzida.

d) Ele transforma tensões contínuas primárias variáveis.
Tensão contínua primária variável? Nunca ouvi essa denominação. Seria como uma função degrau, porém com mais variações? A tensão passa um tempo em um valor, e então muda bruscamente para outro, e então novamente. Se for assim, haveria variação de fluxo apenas nos instantes de degrau (mudança), e a taxa de variação seria infinita, o que não faz sentido.


Pelo menos essa foi minha interpretação, mestre! Por favor aponte meus equívocos!


Abraços!

Apenas uma correção na alternativa D
 
Uma corrente contínua constante é o caso, por exemplo de uma pilha de 1,5 V alimentando uma lâmpada de 1,5 V: a corrente flui sempre num mesmo sentido e é constante. Esta tensão contínua constante é impossível de ser transformada.
 
Uma tensão contínua variável é exatamente o que você explicou:
 
1) Por ser contínua ela tem sempre o mesmo sentido (num gráfico i x t ela fica sempre acima ou sempre abaixo do eixo t)
2) Porém ela pode variar, desde que exista um equipamento que produza esta variação.
 
Imagine que exista um interruptor no primário do transformador e que uma pessoa o ligue e desligue, em sequência, várias vezes. A corrente sai de zero até um valor i num intervalo de tempo pequeno. 
 
Esta variação da corrente i implica uma variação do campo magnético B e uma variação do fluxo magnético φ. Variando o fluxo vai haver uma tensão induzida 
e = - dφ/dt, logo aparece uma tensão e corrente induzida no secundário.
 
Você pensou numa função degrau, mas existem outros tipos de corrente contínua variável: por exemplo uma função "dente de serra". Esta função pode ser obtida por meio de equipamentos eletrônicos:






 
Mas existe um meio mecânico muito mais simples, no dia-a-dia: o uso de uma mola para acionar um interruptor. Trata-se de um equipamento denominado "Livro do Choque", o qual já descrevi no fórum em mensagem antiga, mas não consegui localizar.

É um falso livro feito de papelão, simulando externamente páginas (que ele não possui). Externamente a capa e a contracapa do livro são recobertas de papel alumínio (bons condutores elétricos). A capa e a contracapa são isoladas uma da outra. Na capa costuma-se colar a foto de uma mulher nua e um aviso "NÃO ABRA"

Ao se abrir a capa vê-se que o interior do "livro" é oco. Dentro da parte oca existe um transformador elevador de tensão 1,5 V/100 V (aproximadamente) com um interruptor automático no primário. O que liga e desliga o interruptor é uma pequena mola, que fica comprimida com o livro fechado e descomprimida com o livro aberto.

Os dois terminais do secundário do transformador são ligados, um na capa e o outro na contracapa. Quando um curioso (geralmente homem), abre o livro, com uma das mãos na capa e outra na contracapa, acontece o seguinte:

Solta, a mola começa a oscilar rapidamente, fechando e abrindo o interruptor. Como consequência vai haver uma variação rápida da corrente, do campo magnético no ferro do transformador, do fluxo e haverá uma tensão induzida no secundário (da ordem de 100 V). Com isto o "curioso" leva um baita choque e um susto daqueles, o que faz com que atire o livro longe. E os seus colegas caem na risada.

Não existe risco porque o choque dura muito pouco: rapidamente a mola para de oscilar e cessa a força eletromotriz induzida.

Caso alguém consiga acessar mensagens minhas a respeito (antigas no fórum), por favor indique o link.