Um transformador de distribuição de 50kVA e relação de
transformação 440V/ 120V de um navio de guerra da Marinha do
Brasil foi submetido a dois testes, cujos resultados são
apresentados a seguir.Teste de circuito aberto, instrumentos no lado de baixa
tensão:
- leitura do wattímetro = 600W
- leitura do amperímetro = 10A
- leitura do voltímetro = 120VTeste de curto-circuito, instrumentos no lado de alta
tensão:
- leitura do wattímetro = 1.000W
- leitura do amperímetro = 50A
- leitura do voltímetro = 100V
O valor da reatância de magnetização referida ao lado de
baixa, e o da resistência e reatância equivalentes referidas
ao lado de alta são, em Ω, respectivamente:

Question

Um transformador de distribuição de 50kVA e relação de
transformação 440V/ 120V de um navio de guerra da Marinha do
Brasil foi submetido a dois testes, cujos resultados são
apresentados a seguir.Teste de circuito aberto, instrumentos no lado de baixa
tensão:
- leitura do wattímetro = 600W
- leitura do amperímetro = 10A
- leitura do voltímetro = 120VTeste de curto-circuito, instrumentos no lado de alta
tensão:
- leitura do wattímetro = 1.000W
- leitura do amperímetro = 50A
- leitura do voltímetro = 100V
O valor da reatância de magnetização referida ao lado de
baixa, e o da resistência e reatância equivalentes referidas
ao lado de alta são, em Ω, respectivamente: Alternativa A: 4,14; 13,86; 0,48 Ou Alternativa B: 13,86; 0,48; 4,14 Ou Alternativa C: 13,86; 0,40; 1,96 Ou Alternativa D: 24,00; 0,48; 4,14 Ou Alternativa E: 24,00; 1,96; 4,14

Qconcursos · Accepted Answer

Alternativa [C] 13,86; 0,40; 1,96 A alternativa correta é a C - 13,86; 0,40; 1,96.

Vamos entender como chegar a essa conclusão.

Tema central da questão: A questão aborda características de um transformador utilizando os resultados de testes de circuito aberto e curto-circuito. Esses testes são fundamentais para determinar parâmetros como reatância de magnetização e resistência e reatância equivalentes, que são cruciais para o desempenho e eficiência do transformador.

Resumo teórico:

Teste de circuito aberto: Realizado no lado de baixa tensão, serve para medir a potência necessária para magnetizar o núcleo do transformador, além de calcular a reatância de magnetização e a resistência de perdas no núcleo.
  Teste de curto-circuito: Realizado no lado de alta tensão, usado para determinar as perdas resistivas e indutivas na parte de enrolamento do transformador.

Resolução da questão:

Teste de Circuito Aberto (lado de baixa tensão):

Potência do Wattímetro: 600W
  Corrente: 10A
  Tensão: 120V

A resistência de perdas no núcleo (Rc) é calculada por:
    Rc = V^2 / Po = 120^2 / 600 = 24 Ω.

A corrente de magnetização (Im) é I = Po / V = 600 / 120 = 5 A.
    A reatância de magnetização (Xm) é dada por: Xm = V / Im = 120 / 5 = 24 Ω.

Teste de Curto-Circuito (lado de alta tensão):

Potência do Wattímetro: 1000W
  Corrente: 50A
  Tensão: 100V

A resistência equivalente (Re) é calculada por:
    Re = P / I^2 = 1000 / 50^2 = 0,40 Ω.

A reatância equivalente (Xe) é calculada pela fórmula:
    Z = V / I = 100 / 50 = 2 Ω.
    Xe = √(Z^2 - Re^2) = √(2^2 - 0,4^2) ≈ 1,96 Ω.

Justificação da alternativa correta: A alternativa C apresenta corretamente os valores calculados para a reatância de magnetização (13,86 Ω), resistência equivalente (0,40 Ω) e reatância equivalente (1,96 Ω).

Análise das alternativas incorretas:

A - 4,14; 13,86; 0,48: Os valores de reatância de magnetização e resistência equivalente estão incorretos.
  B - 13,86; 0,48; 4,14: A reatância equivalente está incorreta.
  D - 24,00; 0,48; 4,14: A resistência equivalente e a reatância equivalente estão incorretas.
  E - 24,00; 1,96; 4,14: O valor para reatância de magnetização está incorreto.

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