Transformadores

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Prof. Dr. Claiton Moro Franchi

Eletrotécnica

TRANSFORMADORES
1.1- DIVISÃO DOS TRANSFORMADORES
Quanto a Finalidade: a)Transformadores de Corrente; b)Transformadores de Potencial; c)Transformadores de Distribuição; d)Transformadores de Força. Quanto aoTipo: a) Dois ou mais enrolamentos; b) Autotransformador Quanto ao Material do Núcleo: a) Ferromagnético; b) Núcleo de Ar. Quanto a Forma doNúcleo: a)Nuclear ou Envolvido; b)Encouraçado ou Envolvente. Quanto ao número das fases: a) Monofásico; b) Polifásico. Quanto a maneira de resfriamento: a) A seco; b) A Óleo.

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1.2-PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
Vimos anteriormente que a indução corresponde a geração de uma corrente elétrica a partir do deslocamento de um campo magnético próximo aum condutor, ou vice-versa. Figura 1. Quando tem-se uma corrente elétrica circulando em uma bobina, um campo magnético é gerado. Se a corrente elétrica for variável o campo magnético também será variável. Sendo assim, existe um movimento do campo magnético em relação ao condutor. Se próxima a esta bobina (primeira bobina ou bobina indutora) houver uma segunda bobina, esta também será cortada pelaslinhas de força. Em conseqüência surgirá nesta segunda bobina uma tensão (figura 2 e 3). Esta tensão é conhecida por tensão induzida, e seu valor depende de: Intensidade da tensão aplicada na bobina indutora; Número de espiras da bobina indutora (primeira bobina); Número de espiras da segunda bobina.

Fig. 1- Indução Eletromagnética

Fig. 2 – Campo magnético devido a uma corrente elétrica.Fig. 3 – Indução de uma tensão na bobina secundária devido a estar próxima de uma bobina indutora.

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Um transformador consiste em duas (ou mais) bobinas enroladas sobre um núcleo de material magnético ou, então, próximas de modo que as linhas de fluxo de uma bobina (bobina indutora ou bobina primária) cortem as espiras de outra bobina (bobinainduzida ou bobina secundária). Figura 4.

Fig. 4 –Ilustração de um transformador com núcleo de ferro.

1.3- RELAÇÃO DE ESPIRAS
A bobina do transformador à qual se aplica a tensão de entrada é denominada enrolamento primário. A passagem de corrente por ela estabelece um campo magnético que induz a tensão na outra bobina (enrolamento secundário). Como a grandeza da tensão induzida depende donúmero de espiras do secundário, em relação ao número de espiras do primário, a relação de espiras é uma característica importante do transformador. É definida como a relação entre o número de espiras do primário e o número de espiras do secundário.

Relação de espiras = Np / Ns
Sendo: Np o número de espiras do primário; Ns o número de espiras do secundário;

[1]

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1.4-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 (115VC.A.). Como o valor da tensãoinduzida 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 2.000 espiras terá uma tensão induzida de 200 volts; um secundário de 3.000 espiras teráuma tensão induzida de 300 volts. Matematicamente, a relação de tensões do primário para o secundário, é igual à relação de espiras:

Ep/Es = Np/Ns

[2]

Sendo: Np e Ns os números de espiras do primário e do secundário; Ep e Es respectivamente, nas tensões do primário e do secundário;

1.5-POTÊNCIA DO TRANSFORMADOR
A potência que um transformador “entrega” em seu enrolamento secundário...
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