Um transformador de 1kVA, 220/ 110V, 400Hz deve ser us...

Questão copiada do livro do Kosow.

Da equação:

E_1ef = 4,44 . f . N₁. φ_max

"É possível fazer alterações  de frequência na operação de um transformador, mas somente com as correspondentes alterações de tensão. Se a frequência e a tensão são ambas reduzidas, a capacidade em kVA do transformador é correspondentemente reduzida. Da mesma forma se forem aumentadas. Em qualquer caso, a máxima densidade de fluxo permissível deve permanecer a mesma para que o transformador não se sobreaqueça".

Resolvendo a questão:

Para manter a mesma densidade de fluxo permissível na equação, ambas as tensões dos lados de alta e baixa devem alterar-se na mesma proporção da redução da frequência:

Ea = 220V x 60Hz/400Hz = 33 V

Eb = E1/a = Ea/2 = 33V/2 = 16,5 V

LETRA D

(a = relação de transformação, no caso 220V/110V= 2)

Apenas à título de complementação:

As perdas que acontecem no núcleo de um transformador por correntes de Foucault e Histerese são diretamente proporcionais ao nível da densidade de fluxo no núcleo. Se mantivermos a tensão aplicada V1 constante (V1~E1) e diminuirmos a frequência de operação, então o fluxo no núcleo aumentará (E = 4,44 . f . N. φmax ............... φmax=E / (4,44 . f . N)).

Com o aumento do fluxo φmax as perdas no núcleo aumentarão, sobreaquecendo o transformador.

É por esse motivo que a diminuição da frequência deve ser acompanhada pela diminuição da tensão para manter φmax constante.

Evidentemente, uma diminuição na tensão provoca diminuição na potência do transformador já que a corrente nominal não pode ser ultrapassada, devido à limitação dos cabos e isolações (Essencialmente P = V . I).