Transformadores monofásicos

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1 Transformadores

2 Transformadores Transformadores são utilizados para transferir energia elétrica entre diferentes circuitos elétricos por meio de um campo magnético, usualmente com diferentes níveis de tensão.

3 Introdução O transformador tem a função de transformar energia elétrica em c.a. de um determinado nível de tensão para um outro nível de tensão através da ação de um campo magnético. Esse dispositivo consiste de duas ou mais bobinas enroladas em um núcleo ferromagnético. Normalmente, a única conexão entre essas bobinas é o fluxo magnético que circula pelo núcleo ferromagnético.

4 Transformadores monofásicos

5 Transformadores monofásico TRANSFORMADOR UTILIZADO EM SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO

6 Transformadores trifásico TRANSFORMADOR UTILIZADO EM SUBESTAÇÃO DE SISTEMAS INDUSTRIAIS

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

8 Revisão Produção de um campo magnético. i André-Marie Ampère Quando um condutor é percorrido por uma corrente elétrica surge em torno dele um campo magnético Lei circuital de Ampère.

9 Revisão Lei de Faraday. fluxo φ e Michael Faraday Constatações: Ao se aproximar ou afastar o ímã do solenóide (bobina) ocorre um deslocamento do ponteiro do galvanômetro. Quando o ímã está parado, independentemente de quão próximo este esteja do solenóide, não há deslocamento do ponteiro do galvanômetro.

10 Revisão Lei de Faraday. fluxo φ A lei de Faraday declara que: e Michael Faraday e = ϕ t Quando um circuito elétrico é atravessado por um fluxo magnético variável, 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 à variação do fluxo que o atravessa.

11 Revisão Lei de Faraday. fluxo φ e Michael Faraday e = ϕ t Formas de se obter uma tensão induzida segundo a lei de Faraday: Provocar um movimento relativo entre o campo magnético e o circuito. Utilizar uma corrente variável para produzir um campo magnético variável.

12 Revisão Lei de Lenz. e = ϕ tt 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

13 Transformadores Primário Secundário v 1 e 1 e 2 v 2

14 Principio de funcionamento (1/4) O que acontece se energizamos a bobina 1 com uma fonte de corrente continua? O que observa a bobina 2?

15 Principio de funcionamento (2/4) O que acontece se energizamos a bobina 1 do transformador com uma fonte de corrente alternada? O que observa a bobina 2 do transformador?

16 Principio de funcionamento (3/4) Pela lei de indução de Faraday, surge uma tensão induzida na bobina 2 do transformador.

17 Principio de funcionamento (4/4) Se uma carga é conectada na bobina 2 do transformador, uma corrente i 2 circulará pelo mesmo. Pela lei de Lenz, o sentido da corrente i 2 é de forma a se opor á variação do fluxo magnético que a criou.

18 Transformador Ideal v 1 e 1 e 2 v 2 (Relação de transformação) v1 e1 N1 = = = v e N a i i 1 2 = N N 2 1 a < 1 V 2 > V 1 transformador elevador a > 1 V 2 < V 1 transformador abaixador

19 Transformador Exercícios

20 Transformador - Exercícios v 1 e 1 e 2 v 2

21 Transformador - Exercícios 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. 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.

22 Transformador - Exercícios Entre os dispositivos elétricos citados nas alternativas, qual o que só pode funcionar com corrente elétrica alternada? a) Rádio b) Transformador c) Lâmpada incandescente d) Chuveiro e) Ferro de passar roupa

23 Transformador - Exercícios 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, a diferença de potencial induzida no secundário é V2. Supondo tratar-se de um transformador ideal, qual a relação entre V2 e V1? a) V2 = V1/100 b) V2 = 10V1 c) V2 = 100V1 d) V2 = V1 e) V2 = V1/10

24 Transformador - Exercícios Seja considerado um transformador monofásico, ideal, cuja potência seja de 1000 W, tensão do seu circuito primário de 220 Volts e a do seus circuito secundário de 110 Volts, determine: a) Sua relação de transformação. b) Considerando-o com o rendimento igual a um, quais os valores das correntes do seu circuito primário e secundário, respectivamente.

25 Transformador - Exercícios c) Este transformador é elevador, abaixador ou isolador. Elevador 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.

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