Calculadora de Tensão Secundária

Calcular a tensão secundária é um aspeto fundamental na compreensão de transformadores em engenharia elétrica. Este cálculo é essencial para o projeto e operação eficientes de sistemas elétricos, pois ajuda a determinar a relação de transformação de tensão de um transformador, o que é crítico para corresponder aos níveis de tensão de diferentes circuitos.

Antecedentes históricos

Os transformadores, dispositivos que transferem energia elétrica entre dois ou mais circuitos através de indução eletromagnética, têm sido cruciais no desenvolvimento e distribuição de eletricidade. O conceito de tensão secundária surge do princípio básico de um transformador, onde as bobinas primária e secundária convertem a tensão e corrente de entrada (primária) para a tensão e corrente de saída (secundária), mantendo a potência (P = VI) constante, menos as perdas.

Fórmula de cálculo

A fórmula de cálculo da tensão secundária (\(V_2\)) é a seguinte:

\[ V_2 = V_1 \times \frac{I_1}{I_2} \]

onde:

• \(V_1\) é a tensão primária em volts,
• \(I_1\) é a corrente primária em amperes,
• \(I_2\) é a corrente secundária em amperes.

Cálculo de exemplo

Por exemplo, se um transformador tiver uma tensão primária (\(V_1\)) de 120 volts, uma corrente primária (\(I_1\)) de 10 amperes e uma corrente secundária (\(I_2\)) de 20 amperes, a tensão secundária (\(V_2\)) pode ser calculada como:

\[ V_2 = 120 \times \frac{10}{20} = 60 \, \text{volts} \]

Importância e cenários de utilização

O cálculo da tensão secundária é crucial para o projeto e análise de sistemas elétricos e eletrónicos onde é necessária a transformação de tensão. Encontra aplicações na distribuição de energia, regulação de tensão, correspondência de impedância e isolamento de sinais.

Perguntas frequentes

1. Quais os fatores que afetam a tensão secundária num transformador?

   • A tensão primária, a relação de espiras do transformador e a corrente nos circuitos primário e secundário afetam principalmente a tensão secundária.

2. A tensão secundária pode ser superior à tensão primária?

   • Sim, num transformador elevador, a tensão secundária é superior à tensão primária.

3. O que acontece se a corrente secundária aumentar?

   • Se a corrente secundária aumentar, a tensão secundária diminui, assumindo que a tensão e corrente primárias permanecem constantes.

Esta calculadora fornece uma ferramenta prática para estudantes, engenheiros e técnicos entenderem e aplicarem os princípios de transformação elétrica em cenários do mundo real.