Transformadores: Princípios e Funcionamento, Notas de estudo de Cultura

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ELETROELETRÔNICA

TRANSFORMADORES

Prof. Julio Omori

Magnetismo

IMÃ

Os imãs possuem a propriedade de atrair certos metais entre eles o ferro, portanto: O imã é todo o corpo capaz de atrair pedaços de ferro. Os imãs podem ser naturais (magnetita) ou artificiais (produzidos através de processos industriais) MAGNETISMO E PÓLOS MAGNÉTICOS Chama-se de magnetismo a propriedade pela qual um imã exerce sua influência. Pode-se observar que as propriedades de um imã se manifestam mais acentuadamente em seus extremos. Assim os extremos passaram a a ser chamados de pólos magnéticos, Norte e Sul.

CAMPO MAGNÉTICO PRODUZIDO PELA CORRENTE ELÉTRICA

O físico dinamarquês Hans Christian Orsted descobriu que toda a vez que um circuito elétrico era ligado a agulha da bússula que estava na extremidade sofria deflexão, desta forma foi possível comprovar: “ A corrente elétrica produz um campo magnético” REGRA DE AMPERE A Regra de Ampere também é conhecida como “regra da mão direita”. É possível descobrir a orientação das linhas de força pela passagem da corrente elétrica.

Eletromagnetismo

Eletromagnetismo

LEI DE FARADAY

Toda vez que um condutor estiver sujeito a variação de fluxo magnétixo, nele se estabelecerá uma tensão induzida enquanto o fluxo estiver variando. Esta tensão é diretamente proporcional a taxa de variação do fluxo no tempo.

t

e N



. N = Número de espiras

Transformadores

• Indução eletromagnética

Campo magnético devido a uma corrente

elétrica.

Indução de uma tensão na bobina

secundária devido a estar próxima de uma

bobina indutora

Transformadores

Um transformador consiste em duas (ou mais) bobinas enroladas sobre um núcleo de material magnétrico ou, então, próximas de modo que as linhas de fluxo de uma bobina (bobina indutora ou bobina primária) cortem as espiras de outra bobina (bobina induzida ou bobina secundária) DIAGRAMA DE BLOCOS DO FUNCIONAMENTO

Transformadores

RELAÇÃO DE TENSÕES

Como a tensão induzida no secundário de um transformador pode ser maior ou menor do que a tensão do primário, o transformador pode ser considerado como um dispositivo que muda a tensão. Um transformador usado para alimentar um anúncio de néon, por exemplo, produz milhares de volts de saída, elevando a tensão da linha ( 115V C.A.). Como o valor da tensão induzida numa bobina depende do número de espiras cortadas pelo campo magnético, um enrolamento secundário com muitas espiras, terá nele induzida uma tensão maior do que em secundário com menos espiras. Se por exemplo, o campo magnético induz um décimo de volt para cada espira do secundário, um secundário de 2. espiras terá uma tensão induzida de 200 volts; um secundário de 3.000 espiras terá uma tensão induzida de 300 volts. Matematicamente, a relação de tensões do primário para o secundário, é igual à relação de espiras: Sendo: Np e Ns os números de espiras do primário e do secundário; Ep e Es respectivamente, nas tensões do primário e do secundário;

Ep Np

Es Ns

[2]

Transformadores – Relação de Correntes

Assim como a relação de tensões também existe uma relação de correntes. Embora um transformador possa elevar a tensão, é óbvio que ele não fornece nada sem compensação. A elevação de tensão é acompanhada de uma diminuição de corrente. A corrente do secundário será determinada pela carga e a ele ligada, mas a corrente do primário será maior do que a corrente do secundário, na mesma relação em que a tensão do secundário for maior do que a tensão do primário. Se, por exemplo, a tensão do secundário for quatro vezes maior do que a tensão do primário, a corrente do primário será quatro vezes maior do que a corrente do secundário. Um transformador que tem uma relação de tensões elevadora, terá uma relação de corrente rebaixadora.