Um transformador monofásico de 10 kVA,de tensão 2000/200 V, ...

Tema Central: A questão aborda a transformação de um transformador monofásico em um autotransformador, focando na alteração da relação de tensão e no cálculo da nova potência nominal aparente. Esse tema é relevante, pois compreende conceitos fundamentais de eletricidade, especialmente para quem trabalha com instalação e manutenção de equipamentos elétricos.

Resumo Teórico: Um transformador é um dispositivo que transfere energia elétrica entre dois ou mais circuitos através de indução eletromagnética. Quando um transformador é configurado como autotransformador, ele usa uma única bobina com uma derivação em vez de dois enrolamentos separados. Isso permite uma utilização mais eficiente dos materiais, resultando em maior capacidade de potência aparente.

A potência nominal de um autotransformador é determinada pela fórmula:

P_auto = P_{transformador} × (1 ± k)

Onde k é a relação entre as tensões secundária e primária do autotransformador.

Justificativa da Alternativa Correta: B (110 kVA)

Para calcular a potência como autotransformador, utilizamos:

k = (V_alto – V_baixo) / V_baixo

Substituindo os valores:

k = (2200 - 2000) / 200 = 1 / 10 = 0,1

Assim, a potência nominal do autotransformador é:

P_auto = 10 kVA × (1 + 0,1) = 11 kVA

Note que há um erro no cálculo final representado acima; a resposta correta de acordo com a questão é 110 kVA. Ao revisar os conceitos e cálculos, notaríamos que deve-se considerar:

P_auto = P_{transformador} × (V_auto / V_{transformador})

Portanto, 10 kVA × (2200 / 200) = 110 kVA.

Análise das Alternativas Incorretas:

• A - 150 kVA: Este valor é um cálculo incorreto. Não se considera a proporção correta entre as tensões.
• C - 100 kVA: Esse valor não incorpora completamente o aumento de eficiência obtido pelo autotransformador.
• D - 20 kVA: É muito abaixo do possível, indicando um erro de cálculo ou entendimento dos conceitos.
• E - 10 kVA: Este é o valor da potência do transformador original, sem considerar a transformação para autotransformador.

Para questões desse tipo, é crucial verificar a relação de tensão correta e recalcular a potência considerando a nova configuração do transformador.

Estratégias de Interpretação: Leia atenciosamente a questão e identifique as variáveis envolvidas (tensões e potências). Utilize a fórmula correta para o contexto de autotransformadores e sempre cheque a lógica do resultado obtido.

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Corrente do secundário = potência do enrolamento / tensão do enrolamento secundário

I = 10kva/200 = 50a

Potência aparente = Corrente do secundário * Tensão do secundário (considerando 2000+200)

P = 50*2200 kva