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Transformadores

Transformadores

Transformadores são utilizados para transferir energiaelétrica entre diferentes circuitos elétricos por meio de umcampo magnético, usualmente com diferentes níveis detensão.

� O transformador tem a função de transformar energiaelétrica em c.a. de um determinado nível de tensão paraum outro nível de tensão através da ação de um campomagnético.

� Esse dispositivo consiste de duas ou mais bobinasenroladas em um núcleo ferromagnético.

Introdução

enroladas em um núcleo ferromagnético.

� Normalmente, a única conexão entre essas bobinas é ofluxo magnético que circula pelo núcleo ferromagnético.

Transformadores monofásicos

TRANSFORMADOR UTILIZADO EM SISTEMAS DE

DISTRIBUIÇÃO

Transformadores monofásico

TRANSFORMADOR UTILIZADO EM

SUBESTAÇÃO DE SISTEMAS

Transformadores trifásico

SISTEMAS INDUSTRIAIS

Transformador utilizado em subestação de sistemas de distribuição (cerca de 3,5 metros de altura)

Transformadores trifásico

� Produção de um campo magnético.

iAndré-Marie Ampère

Revisão

“Quando um condutor é percorrido por uma corrente elétrica surge

em torno dele um campo magnético”

� Lei circuital de Ampère.

André-Marie Ampère

� Lei de Faraday.

e

φ fluxo

Revisão

Michael FaradayMichael Faraday

Constatações:

� Ao se aproximar ou afastar o ímã do solenóide (bobina) ocorre umdeslocamento do ponteiro do galvanômetro.

� Quando o ímã está parado, independentemente de quão próximoeste esteja do solenóide, não há deslocamento do ponteiro dogalvanômetro.

� Lei de Faraday.

e

φ fluxo

Revisão


� A lei de Faraday declara que:

“Quando um circuito elétrico é atravessado por um fluxo magnéticovariável, surge uma fem (tensão) induzida atuando sobre o mesmo.”� A lei de Faraday também declara que:

“A fem (tensão) induzida no circuito é numericamente igual àvariação do fluxo que o atravessa.”

te

∆∆= ϕ

� Lei de Faraday.

e

φ fluxo

Revisão


Formas de se obter uma tensão induzida segundo a lei de Faraday:

� Provocar um movimento relativo entre o campo magnético e ocircuito.

� Utilizar uma corrente variável para produzir um campo magnéticovariável.

te

∆∆= ϕ

� Lei de Lenz.

Revisão

te

∆∆−= ϕ

Heinrich Lenz

“A tensão induzida em um circuito fechado por um fluxo magnético

variável produzirá uma corrente de forma a se opor á variação do

fluxo que a criou”

t∆

Transformadores

e1 e2v1 v2

Primário Secundário

e1 e2v1 v2

Principio de funcionamento (1/4)

� O que acontece se energizamos a bobina 1 com uma fonte decorrente continua?

� O que observa a bobina 2?


� O que acontece se energizamos a bobina 1 do transformador comuma fonte de corrente alternada?

� O que observa a bobina 2 do transformador?


� Pela lei de indução de Faraday, surge uma tensão induzida nabobina 2 do transformador.


� Se uma carga é conectada na bobina 2 do transformador, umacorrente i2 circulará pelo mesmo.

� Pela lei de Lenz, o sentido da corrente i2 é de forma a se opor ávariação do fluxo magnético que a criou.

Transformador Ideal

e1 e2v1 v2

(Relação de transformação)

1 1 1

2 2 2

v e Na

v e N= = =

1

2

2

1

N

N

i

i =

a < 1 ⇒ V2 > V1 ⇒ transformador elevador

a > 1 ⇒ V2 < V1 ⇒ transformador abaixador

TransformadorTransformador

Exercícios

Transformador - Exercícios

e1 e2v1 v2


Marque a alternativa ERRADA:

a) Transformadores são dispositivos eletromagnéticos que transformam o valor da tensão elétrica alternada, aplicada em sua entrada, para uma tensão alternada diferente na saída.

b) Os transformadores podem ser usados tanto para aumentar quanto para diminuir o valor da tensão.para diminuir o valor da tensão.

c) Um transformador consiste em duas bobinas enroladas no mesmo núcleo de ferro.

d) Um transformador consiste em uma bobina enrolada em dois núcleos de ferro.

e) Em transformadores com dois enrolamentos, é comum denominá-los de enrolamento primário e enrolamento secundário.


Entre os dispositivos elétricos citados nas alternativas, qual o que só pode funcionar com corrente elétrica alternada?

a) Rádio

b) Transformador

c) Lâmpada incandescentec) Lâmpada incandescente

d) Chuveiro

e) Ferro de passar roupa


Num transformador, a razão entre o número de espiras no primário(N1) e o número de espiras no secundário (N2) é N1/N2=10.Aplicando-se uma diferença de potencial alternada V1 no primário, adiferença de potencial induzida no secundário é V2. Supondo tratar-sede um transformador ideal, qual a relação entre V2 e V1?

a) V2 = V1/100a) V2 = V1/100

b) V2 = 10V1

c) V2 = 100V1

d) V2 = V1

e) V2 = V1/10


Seja considerado um transformador monofásico, ideal, cuja potênciaseja de 1000 W, tensão do seu circuito primário de 220 Volts e a doseus circuito secundário de 110 Volts, determine:

a) Sua relação de transformação.

b) Considerando-o com o rendimento igual a um, quais os valoresdas correntes do seu circuito primário e secundário, respectivamente.


c) Este transformador é elevador, abaixador ou isolador.

d) Se o número de espiras do seu secundário Ns for de 400 espiras,qual será o número de espiras do seu circuito primário Np.

Elevador

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