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Alternativa Correta: A - 98 e 0,25

Tema Central da Questão:

Esta questão aborda o conceito de perdas no núcleo de um transformador, um aspecto crítico na avaliação da eficiência de transformadores, especialmente em indústrias. Compreender como calcular essas perdas e determinar o fator de potência é vital para a manutenção e melhoria da eficiência energética de sistemas elétricos.

Resumo Teórico:

Transformadores, quando operam em vazio (sem carga conectada ao secundário), ainda consomem energia. Esse consumo deve-se principalmente às perdas no núcleo (também chamadas perdas no ferro), que ocorrem devido à histerese e correntes parasitas no núcleo do transformador. Além disso, o fator de potência é uma medida da eficácia com que a corrente elétrica é convertida em trabalho útil. Em transformadores operando em vazio, o fator de potência tende a ser baixo, indicando que a maior parte da energia está sendo utilizada para magnetizar o núcleo.

Justificativa da Alternativa Correta:

Para determinar as perdas no núcleo, calculamos primeiramente as perdas resistivas no enrolamento primário, utilizando a fórmula P_perdas_resistivas = I² * R, onde I = 2 A e R = 0,5 Ω. Assim, P_perdas_resistivas = 2² * 0,5 = 2 W.

A potência total consumida é de 100 W. Logo, as perdas no núcleo são P_núcleo = P_total - P_perdas_resistivas = 100 W - 2 W = 98 W.

Para o fator de potência, usamos a relação FP = P / (V * I), onde P = 100 W, V = 200 V e I = 2 A. Assim, FP = 100 / (200 * 2) = 0,25.

Análise das Alternativas Incorretas:

• B - 98 e 0,43: O cálculo correto do fator de potência é 0,25, não 0,43.
• C - 98 e 0,50: Erro no fator de potência, que é 0,25.
• D - 99 e 0,25: Erro nas perdas no núcleo, que são 98 W.
• E - 99 e 0,50: Erros tanto nas perdas no núcleo quanto no fator de potência.

Dicas de Interpretação:

Ao resolver questões como essa, foque em isolar as variáveis fornecidas e aplicar as fórmulas adequadas. Cuidado com armadilhas que podem surgir de valores próximos e preste atenção nas unidades de medida.

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Perda no nucleo:

2A.0.5ohm= 1V

1V. 2A= 2W

100w de potencia consumida - 2w de perda no enrolamento = 98W

2A . 200V= 400VA

P/S

100w/400VA= 0.25FP

Letra A