Transformadores

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Relatório - FIS413

Experiência 07
“Transformadores e Geradores.”

Universidade Federal de Itajubá
Aluno: Maurício Faria de Oliveira
Matrícula: 13290 Curso: ECO
Professor: Farnézio

( índice )

( página 02 ) índice
( página 03 ) introdução
( página 05 ) princípio de funcionamento
( página 08 ) procedimento experimental
( página 08 ) .. objetivos
( página 08 ) .. materialutilizado
( página 09 ) .. procedimento
( página 13 ) .. dados obtidos
( página 13 ) análise de dados
( página 14 ) conclusões
( página 14 ) bibliografia


( introdução )

Um transformador consiste em um núcleo fechado sobre si mesmo, formado por lâminas de ferro doce (para diminuir as perdas devidas às correntes de Foucault), no qual há um enrolamento primário (A) e outro secundário (B),utilizado para converter o valor da tensão de uma corrente alternada, de acordo com suas espiras acopladas.

( Figura 1 )
Transformador

( Figura 2 )
Transformador Trifásico

A tensão de entrada deve ser em corrente alternada. A corrente produzida pela diferença de potencial no primário V1 produz uma corrente I1 que produz um fluxo magnético alternado. Grande parte deste fluxo (há as perdasdo sistema) atravessa o enrolamento secundário, produzindo a diferença de potencial V2.
Chamando de N1 e N2 o número de espiras no primário e no secundário, respectivamente, e admitindo um sistema ideal (sem perdas), obtemos a seguinte relação matemática, chamada razão de transformação:



( figura 3)
Transformador com dois enrolamentos e núcleo de ferro.

( figura 4)
Transformador comtrês enrolamentos.

( figura 5 )
Transformador abaixador (step-down) ou elevador (step-up).

( figura 6 )
Transformador com blindagem eletrostática.

( princípio de funcionamento )

O funcionamento do transformador é explicado através da Lei de Faraday da Indução Eletromagnética (LFIEM), que nos diz que quando um circuito é atravessado por uma corrente variável é produzido um campomagnético, e quando um circuito é atravessado por um campo magnético variável é gerada uma corrente elétrica nesse circuito.
O transformador básico é constituído de dois circuitos independentes, geralmente espiras de fio, sendo o primeiro circuito chamado de primário e o outro de secundário.
O circuito primário é atravessado por uma corrente alternada (variável). Aí é gerado um campo magnético, quepode ou não ser variável, dependendo da forma como varia a corrente no circuito primário, mas, para que o transformador funcione, ele tem que ser variável.
O circuito secundário é atravessado pelo campo magnético variável gerado no circuito primário, então é produzida no circuito secundário uma corrente, que tem a mesma forma da corrente que atravessa o circuito primário, mas com tensão alterada,para mais ou para menos, de acordo com um fator de proporcionalidade: a relação no número de espiras dos circuitos (N1/N2). A tensão no circuito 2 (tensão de saída) é igual a tensão no circuito 1 (tensão de entrada) multiplicado pela fração N2/N1, sendo N2 o número de espiras do circuito 2 e N1 o número de espiras do circuito 1.
Considerando um transformador constituído por um circuito primário de100 espiras e um circuito secundário de 50 espiras, se o circuito primário for atravessado por uma tensão de 110 Volts, teremos no circuito secundário uma tensão de 55 Volts, porque a fração N2/N1 vale 0,5 (50/100). Se tivermos, pelo contrário 50 espiras no circuito primário e 100 espiras no circuito secundário e o circuito primário for atravessado pelos mesmos 110 Volts, teremos no circuitosecundário 220 Volts, pois a fração N2/N1 agora vale 2,0 (100/50).

Num transformador simples não se distinguem os circuitos primário e secundário. Chama-se primário o circuito que é atravessado pela corrente de entrada, e secundário aquele onde é gerada a corrente de saída. Dessa forma, um mesmo transformador pode tanto ser usado para aumentar quanto para diminuir a tensão de uma corrente,...
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