Montar Transformador

O princípio básico de funcionamento de um transformador é o fenômeno conhecido como indução eletromagnética, o fenômeno da indução magnética é provado quando um circuito é submetido a um campo magnético variável e aparece nele uma corrente elétrica cuja intensidade é proporcional às variações do fluxo magnético.

O transformador na sua forma mais simples consiste em dois enrolamentos de fio, sendo deles o enrolamento primário e o outro enrolamento secundário, que geralmente envolvem os braços de um quadro metálico, chamado de núcleo.

Ao aplicar uma corrente alternada ao primário é produzido um campo magnético proporcional à intensidade dessa corrente e ao número de voltas de fio em torno do braço metálico.

Através do metal, o fluxo magnético quase não encontra resistência e concentra-se no núcleo, em grande parte, chega ao enrolamento secundário com perdas bem pequenas.

A comprovação do fenômeno da indução eletromagnética é comprovada, pois no enrolamento secundário surge uma corrente elétrica, que varia de acordo com a corrente do enrolamento primário e com a relação entre os números de espiras dos dois enrolamentos.

A relação entre as voltagens no primário e no secundário, bem como entre as correntes nesses enrolamentos, pode ser facilmente obtida com cálculos simples.

Vamos a um exemplo de como fazer o cálculo para montar transformador: se o primário tem 200 (Np) espiras e o secundário 100 (Ns) e a voltagem no primário (Vp) está relacionada à voltagem no secundário (Vs) por Vp/Vs = Np/Ns, e as correntes por Ip/Is = Ns/Np.

Np = 200 espiras (número de espiras do enrolamento primário).

Ns = 100 espiras (número de espiras do enrolamento secundário).

Vp = 220 volts (tensão da rede elétrica).

Ip = Np/Ns, então temos: 200/100 = 2 (corrente que circula no enrolamento primário).

Is = Vp/Vs, então temos: 220/110 = 2 (corrente que circula no enrolamento secundário).
Vs = Vp/Is, então temos: 220 / 2 = 110 (tensão de saída).

Desse modo um transformador que não dissipa energia (transformador ideal), com 200 espiras no primário e 100 espiras no secundário, e sendo percorrido por uma corrente de 2 ampères, sob 220 volts, fornece no secundário, uma corrente de 2 ampères sob 110 volts.

É obvio que existem perdas em qualquer transformador, mas devido às técnicas com que são fabricados, os transformadores modernos apresentam grande eficiência, permitindo transferir ao secundário aproximadamente de 98% da energia aplicada no primário.

As perdas que existem são ocasionadas pela é transformação de energia elétrica em calor e são devidas principalmente à histerese, às correntes parasitas e perdas no cobre.

· As perdas no cobre são o resultado da resistência dos fios de cobre nas espiras primárias e secundárias.

· As perdas pela resistência do cobre são perdas sob a forma de calor e não podem ser evitadas.

· A perda por histerese é quando a energia é transformada em calor na reversão da polaridade magnética do núcleo transformador.

· As perdas por correntes parasitas tem origem na massa de metal condutor que se desloca num campo magnético, ou é sujeita a um fluxo magnético móvel, e circulam nela correntes induzidas, essas correntes produzem calor devido às perdas na resistência do ferro.

OBS.:Os valores acima foram sugeridos apenas como meio didático, o número de espiras nos transformadores variam de acordo com a finalidade de cada um, note que nem mesmo o diâmetro do fio foi citado, mas se for fazer experiências, comece colocando fio AWG 24 com no mínimo 600 no primário.

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