Transformador
Transformador
Um transformador é um dispositivo elétrico utilizado para alterar a energia elétrica de uma tensão para outra, mantendo a mesma frequência. Ele opera com base nos princípios do eletromagnetismo e é constituído por dois enrolamentos (ou bobinas): o primário e o secundário. Esses enrolamentos não estão eletricamente conectados, mas são dispostos de maneira que o campo magnético gerado por uma bobina corta a outra.
Funcionamento
- Princípio do eletromagnetismo: Quando uma corrente alternada passa pelo enrolamento primário, ela cria um campo magnético variável.
- Indução eletromagnética: Esse campo magnético variável atravessa o núcleo do transformador e induz uma tensão no enrolamento secundário. A magnitude dessa tensão depende da razão entre o número de espiras no primário e no secundário.
A relação entre tensões e espiras em transformadores estabelece que a razão entre as tensões é diretamente proporcional à razão entre o número de espiras dos enrolamentos.
Análise da fórmula: Vp/Vs = Np/Ns
Aplicações:
- Transformador Elevador (Step-up):
- Ns > Np: mais espiras no secundário
- Vs > Vp: tensão de saída maior que entrada
- Exemplo:
- Np = 100 espiras, Ns = 200 espiras
- Vp = 110V, então Vs = 220V
- Transformador Abaixador (Step-down):
- Np > Ns: mais espiras no primário
- Vp > Vs: tensão de saída menor que entrada
- Exemplo:
- Np = 1000 espiras, Ns = 500 espiras
- Vp = 220V, então Vs = 110V
Características importantes:
- Relação de Transformação:
- Define a proporção entre tensões
- Determina se é elevador ou abaixador
- Permite cálculo das tensões esperadas
- Potência de entrada ≈ Potência de saída
- Ep × Ip = Es × Is
- Perdas pequenas em transformadores eficientes
- Aplicações Práticas:
- Adequação de tensões para equipamentos
- Sistemas de distribuição elétrica
- Instrumentação e medição
- Limitações:
- Funciona apenas com corrente alternada
- Existem perdas por aquecimento
- Eficiência típica entre 90-98%
Tipos de Transformadores
- Transformador elevador: Aumenta a tensão elétrica (número de espiras no secundário maior que no primário).
- Transformador rebaixador: Reduz a tensão elétrica (número de espiras no secundário menor que no primário).
Aplicações
Os transformadores são amplamente usados em sistemas de distribuição de energia elétrica para ajustar tensões conforme a necessidade, reduzindo perdas no transporte de energia e adaptando a tensão para diferentes equipamentos e dispositivos.
