Os dados dos ensaios em curto circuito e em vazio de um tra...

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Ano: 2016 Banca: FGV Órgão: SEE-PE Prova: FGV - 2016 - SEE-PE - Professor de Eletrotécnica |
Q1073090 Eletrotécnica
Os dados dos ensaios em curto circuito e em vazio de um transformador monofásico são apresentados nas tabelas a seguir:
Ensaio em vazio Grandeza Valor P0 4 kW V0 440 V I0 2 A
Ensaio em curto circuito Grandeza Valor Pcc 2,5 kW Vcc 30V Icc 100 A
Sabendo-se que o transformador é posto em operação com uma sobrecarga de 20%, suas perdas, em W, são aproximadamente iguais a
Alternativas

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A alternativa correta é: E - 7,6 W.

Vamos analisar essa questão, que envolve o entendimento dos ensaios de transformadores e o cálculo das perdas associadas. Os ensaios de curto-circuito e em vazio são fundamentais para determinar as características elétricas do transformador. Esses ensaios permitem calcular perdas no ferro, perdas no cobre, entre outras variáveis de operação do transformador.

Para resolver a questão, precisamos entender as seguintes informações:

  • Ensaio em Vazio: Fornece as perdas no ferro, que são constantes independentemente da carga. Neste caso, P0 = 4 kW.
  • Ensaio em Curto-Circuito: Fornece as perdas no cobre, que variam com a corrente de carga. Aqui, Pcc = 2,5 kW.

Quando o transformador opera com uma sobrecarga de 20%, a corrente de carga é 120% da corrente nominal. As perdas no cobre são proporcionais ao quadrado da corrente, então na situação de sobrecarga, as perdas no cobre são calculadas como:

Pcobre_sobrecarga = 1,2² * Pcc = 1,44 * 2,5 kW = 3,6 kW

As perdas totais do transformador em operação são a soma das perdas no ferro e das perdas no cobre em sobrecarga:

Perdas totais = Pferro + Pcobre_sobrecarga = 4 kW + 3,6 kW = 7,6 kW

Portanto, a alternativa correta é E - 7,6 W, já que ela reflete a soma das perdas no ferro e no cobre considerando a sobrecarga.

Vamos revisar por que as outras alternativas estão incorretas:

  • A - 2,0: Essa alternativa não considera as perdas totais nem as condições de sobrecarga.
  • B - 3,0: Similarmente, ignora uma parte significativa das perdas no transformador.
  • C - 3,6: Considera apenas as perdas no cobre sob sobrecarga, desconsiderando as perdas no ferro.
  • D - 5,0: É um valor incorreto, pois não reflete nem a soma dos valores nominais de perdas.

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Comentários

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(4+2,5) x 1,2 = 7,8

7,6 = 4+2,5*(1,2)² -> as perdas no núcleo são constantes, as perdas no cobre dependem do quadrado da corrente.

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