Transformadores: Características e Funcionamento

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ENG1019 2010.2 Eletrotécnica Geral 
RESUMO 8 
Características de um transformador ideal 
O transformador é formado por duas bobinas isoladas eletricamente e enroladas em torno de 
um núcleo comum. A transferência de energia de uma bobina para outra e realizada por 
acoplamento magnético. A bobina que recebe energia de uma fonte alternada é chamada de 
primário, enquanto a bobina que fornece energia para a carga é chamada secundário. O 
núcleo dos transformadores de baixa freqüência é feito de material ferro-magnético, sendo 
comum a utilização de aço laminado. Para um transformador ideal a transferência de energia 
se faz sem nenhuma perda. Portanto, a potência de entrada no primário é igual à potência de 
saída no secundário. 
Relação de transformação 
A tensão nas bobinas de um transformador é diretamente proporcional ao número de espiras 
das bobinas. Esta relação é expressa através da formula 
 
 
A razão é chamada de relação de transformação ou de espiras. Uma relação de 1:4 significa 
que para cada volt no primário há 4 volts no secundário. Quando a tensão no secundário é 
maior que no primário, o trafo é chamado elevador. Quando a tensão no secundário for 
menor, o trafo é dito abaixador. Quando for a mesma é dito isolador. 
 
 
Por sua vez, a corrente que passa pelas bobinas de um transformador é inversamente 
proporcional à tensão nas bobinas. Esta relação é expressa pela equação 
 
Eficiência (n) 
A eficiência de um transformador é igual à razão entre a potência de saída do enrolamento do 
secundário e a potência de entrada do enrolamento do primário. O transformador ideal tem 
100% de eficiência. Devido às perdas no núcleo e no cobre, a eficiência de um transformador 
na prática é menor que 100%. 
ENG1019 2010.2 Eletrotécnica Geral 
Razão de impedância 
É transferida uma quantidade máxima de potência de um circuito para o outro quando a 
impedância dos dois circuitos for a mesma ou quando estiverem “casadas”. Se os dois circuitos 
tiverem impedâncias diferentes, deve ser utilizado um transformador de acoplamento como 
um dispositivo “casador” de impedância. A razão de espiras estabelece a relação correta entre 
a razão das impedâncias dos enrolamentos do primário e do secundário. Esta relação é 
expressa através da equação 
 
 
 
Perdas e eficiência de um transformador real 
A perda no cobre é representada pela potência perdida nos enrolamentos do primário e do 
secundário devido à resistência ôhmica dos enrolamentos. As perdas no núcleo têm origem 
em dois fatores: perda por histerese e perdas por correntes parasitas. A perda por histerese se 
refere à energia perdida pela inversão do campo magnético no núcleo. A perda por correntes 
parasitas ou correntes de Foucault resulta das correntes induzidas que circulam no material do 
núcleo. 
 
Transformador descarregado 
Se o enrolamento secundário de um trafo estiver formando um circuito aberto, a corrente do 
primário será muito baixa e será chamada de corrente sem carga. A corrente sem carga produz 
o fluxo magnético e alimenta as perdas por histerese e por correntes parasitas. Na prática a 
corrente sem carga pode ser chamada de corrente de excitação.