Física III ⇒ (UnB/PAS - 2009) Eletrodinâmica Tópico resolvido

[ALDRINMOD]

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A figura acima ilustra um sistema de transmissão de energia elétrica que conecta uma usina geradora a um consumidor, por meio de uma linha de transmissão de [tex3]10\ km[/tex3] de comprimento e com resistência elétrica total igual a [tex3]0,40\ \Omega[/tex3].

Com relação às informações apresentadas acima, julgue os itens a seguir.

(1) A transmissão de energia elétrica será mais eficiente se ocorrer na voltagem de [tex3]220\ V[/tex3] que na de [tex3]220.000\ V[/tex3], pois a perda de potência na linha será [tex3]1.000[/tex3] vezes menor no primeiro caso.
(2) Se, na entrada do transformador utilizado pelo consumidor, a energia elétrica estiver na voltagem de [tex3]22.000\ V[/tex3], então esse transformador precisará ter [tex3]100[/tex3] vezes mais espiras na bobina secundária que na primária.
(3) O funcionamento de um transformador pode ser adequadamente explicado com base na lei de Faraday.

Resposta

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E, E, C

[theblackmamba]

Olá ALDRIN,

(1) Errada.
A potência dissipada vale:
[tex3]P_d=Ri^2=\frac{U^2}{R}[/tex3]

[tex3]P_d=\frac{U^2}{R}[/tex3]
[tex3]P_d'=\frac{(1000U)^2}{R}=10^6\cdot P_d\,\,\therefore\,\,P_d=\frac{1}{10^6}\cdot P_d'[/tex3]

A potência dissipada será [tex3]10^6\times[/tex3] menor.

(2) Errada.
[tex3]\frac{\varepsilon_2}{\varepsilon_1}=\frac{N_2}{N_1}[/tex3]
[tex3]\frac{220}{22000}=\frac{N_2}{N_1}[/tex3]
[tex3]N_1=100N_2[/tex3]

Ao contrário: 100 vezes mais espiras na bobina primária que na secundária.

(3) Certa

Faraday: A corrente elétrica induzida em um circuito fechado por um campo magnético é proporcional ao número de linhas do fluxo que atravessa a área envolvida do circuito, por unidade de tempo

A própria equação acima pode ser obtida pela Lei de Faraday.

[tex3]\varepsilon _1=-N_1\cdot \frac{d \Phi}{dt}[/tex3]
[tex3]\varepsilon _2=-N_2\cdot \frac{d \Phi}{dt}[/tex3]

Como o fluxo magnético é constante temos:
[tex3]\frac{\varepsilon_2}{\varepsilon_1}=\frac{N_2}{N_1}[/tex3]

Abraço.