Todos transformadores de grande porte são submetidos a vários ensaios para determinar algumas características do seu funcionamento. Um destes ensaios é o ensaio a vazio, que pode ser utilizado para a determinação dos parâmetros de resistência e reatância do núcleo do transformador. Outro ensaio, chamado de ensaio a plena carga, ou ensaio de curto-circuito, também é realizado. Em relação aos procedimentos e resultados obtidos a partir deste ensaio, afirma-se que:

Alternativa E - II, III e IV

Para resolver esta questão, é fundamental distinguir os propósitos e procedimentos do Ensaio a Vazio e do Ensaio de Curto-Circuito (também chamado de ensaio a plena carga).

Análise dos Ensaios

1. Ensaio a Vazio:

• Objetivo: Determinar as perdas no núcleo (perdas no ferro) e os parâmetros de magnetização.
• Procedimento: Aplica-se a tensão nominal no primário com o secundário aberto.
• Resultado: A corrente consumida é muito pequena (corrente de excitação), logo as perdas no cobre (I^2R) são desprezíveis. A potência medida é essencialmente a perda no núcleo.

1. Ensaio de Curto-Circuito (Plena Carga):

• Objetivo: Determinar as perdas no cobre (enrolamentos) e a impedância equivalente do transformador.
• Procedimento: O secundário é curto-circuitado. Aplica-se uma tensão reduzida no primário e eleva-se gradualmente até que a corrente atinja o valor nominal.
• Resultado: Como a tensão aplicada é baixa, as perdas no núcleo são desprezíveis. A potência medida corresponde às perdas nos enrolamentos (cobre).

Análise das Afirmativas

O enunciado utiliza a expressão "deste ensaio" logo após citar o "ensaio a plena carga, ou ensaio de curto-circuito". Portanto, as afirmativas I, II e III referem-se ao Ensaio de Curto-Circuito.

• I. Este ensaio pode ser utilizado para determinar as perdas no núcleo do transformador.
• Incorreto. No ensaio de curto-circuito, a tensão é baixa, tornando as perdas no núcleo desprezíveis. As perdas medidas são as dos enrolamentos (cobre). As perdas no núcleo são determinadas no ensaio a vazio.
• II. Este ensaio pode ser utilizado para determinar a impedância percentual do transformador.
• Correto. O ensaio de curto-circuito permite calcular a impedância equivalente (Z_{eq}), resistência (R_{eq}) e reatância (X_{eq}) do transformador, fundamentais para definir a impedância percentual.
• III. O procedimento de ensaio consiste em elevar a tensão do lado energizado, até que a corrente seja nominal.
• Correto. Esta é a definição clássica do ensaio de curto-circuito. No ensaio a vazio, a tensão já é aplicada nominalmente desde o início; neste, ajusta-se a tensão até obter a corrente nominal com o secundário curto.
• IV. O ensaio a plena carga fornece como um de seus resultados, as perdas nos enrolamentos do transformador.
• Correto. Como explicado acima, o ensaio de curta-circuito (plena carga) mede as perdas Joule (I^2R) nos condutores dos enrolamentos.

Conclusão

As afirmativas corretas são II, III e IV, correspondendo à Alternativa E.