EXPERIMENTAL IV EXPERIMENTO 5 (1)

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE 
ALAGOAS - CAMPUS PIRANHAS 
CURSO DE LICENCIATURA EM FÍSICA 
 
 
 
 
 
 
GEOVANE DOS SANTOS VIEIRA 
LEIDSON LUÍS DE FARIAS SANTOS 
MARCELO SOUZA FREIRE 
 
 
 
 
EXPERIMENTO 5: PARTE 1 E 2: O TRANSFORMADOR 
ELETRICO DE TENSÃO E TRANSFORMADOR ELETRICO DE 
CORRENTE 
 
 
 
 
 
 
 
 Piranhas - AL 
 2024 
 
 
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GEOVANE DOS SANTOS VIEIRA 
LEIDSON LUÍS DE FARIAS SANTOS 
MARCELO SOUZA FREIRE 
 
 
 
 
 
 
 
EXPERIMENTO 5: PARTE 1 E 2: O TRANSFORMADOR 
ELETRICO DE TENSÃO E TRANSFORMADOR ELETRICO DE 
CORRENTE 
 
 
 
 
Neste relatório apresentamos os resultados 
da disciplina Física Experimental IV, ministrada 
pela prof. Dra. Ana Carla Batista de Jesus, como 
requisito parcial para obtenção de nota e 
verificação da aprendizagem. 
 
 
 
 
 
 
Piranhas - AL 
2024 
 
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SUMÁRIO 
 
 
INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 4 
OBJETIVOS ........................................................................................................... 5.1 
MÉTODO E MATERIAIS ........................................................................................... 6 
RESULTADOS E DISCUSSÕES .............................................................................. 8 
CONCLUSÃO ......................................................................................................... 10 
REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 INTRODUÇÃO 
Baseado nos princípios do eletromagnetismo descobertos por Michael 
Faraday no século XIX, o transformador elétrico é um componente vital da 
infraestrutura energética contemporânea. Sua capacidade de converter níveis de 
tensão de forma eficiente permite que a energia seja transportada por longas 
distâncias, ou que se torne adequada para diversas aplicações, desde 
residências até complexos industriais. O transformador permite que os sistemas 
de energia alterem os níveis de tensão de maneira eficaz como comentado a 
seguir 
 
Nos sistemas de distribuição de energia elétrica, é desejável, 
por motivos de segurança e para maior eficiência dos equipamentos, 
que a tensão seja relativamente baixa tanto na ponta da geração (nas 
usinas de energia elétrica) como na ponta do consumo (nas 
residências e indústrias). Ninguém acharia razoável que uma torradeira 
ou um trem elétrico de brinquedo fosse alimentado com 10 kV. Por 
outro lado, na transmissão de energia elétrica da usina de geração até 
o consumidor final, é desejável trabalhar com a menor corrente 
possível (e, portanto, com a maior tensão possível) para minimizar as 
perdas do tipo I2R (conhecidas como perdas ôhmicas) nas linhas de 
transmissão (HALLIDAY; WALKER, 2016, p. 528). 
 
 Seu funcionamento é baseado no princípio da indução eletromagnética. 
Quando uma corrente alternada passa pelo enrolamento primário, cria-se um 
campo magnético variável. Este campo, por sua vez, induz uma tensão no 
enrolamento secundário. A magnitude dessa tensão depende da relação entre o 
número de espiras dos dois enrolamentos. Assim, dependendo da configuração 
da relação de espiras, os transformadores podem ser classificados como 
elevadores ou redutores de tensão. 
Além de sua função principal, os transformadores enfrentam desafios 
como as perdas de energia, que podem ser causadas pela resistência dos 
materiais e pelas correntes de Foucault. Essas perdas afetam a eficiência do 
dispositivo e são considerações importantes nos projetos de sistemas elétricos. 
Os engenheiros trabalham constantemente para minimizar essas perdas, 
buscando materiais mais eficientes e designs inovadores. 
É fascinante pensar como um princípio descoberto há quase dois séculos 
continua sendo tão relevante e crucial para nossa vida cotidiana. Os 
 
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transformadores, embora muitas vezes invisíveis para o público em geral, são os 
heróis silenciosos que tornam possível nosso estilo de vida moderno, 
alimentando nossas casas, escolas, hospitais e indústrias com a energia elétrica 
necessária. 
 
OBJETIVOS 
● Montar um modelo de transformador elétrico: 
 Nesta etapa, com um transformador elétrico funcional utilizando componentes 
básicos como núcleo de ferro, fios de cobre para os enrolamentos primário e 
secundário, e terminais de conexão. Este processo nos permitirá compreender 
a estrutura física de um transformador e os princípios fundamentais de sua 
construção. 
● Utilizar o modelo de transformador para aumentar e reduzir tensões: 
Com o transformador montado, realizamos testes práticos para demonstrar sua 
capacidade de alterar níveis de tensão. Aplicamos diferentes tensões de entrada 
no enrolamento primário e medimos as tensões de saída no secundário. Isso nos 
permitirá observar diretamente como o transformador pode ser usado tanto para 
elevar quanto para reduzir tensões, dependendo da configuração dos 
enrolamentos. 
● Compreender a relação entre o número de espiras do enrolamento 
primário e secundário com as tensões de entrada e saída: 
Através de uma série de experimentos, investigaremos como a relação entre o 
número de espiras nos enrolamentos primário e secundário afeta as tensões de 
entrada e saída. Variam sistematicamente o número de espiras em cada 
enrolamento e registramos as mudanças correspondentes nas tensões. Este 
processo nos ajudará a visualizar e entender a relação matemática fundamental 
dos transformadores, onde a razão entre as tensões é proporcional à razão entre 
o número de espiras. 
Isso nos permite obter uma compreensão prática e intuitiva do funcionamento 
dos transformadores elétricos, reforçando os conceitos teóricos aprendidos em 
sala de aula. Este experimento não apenas demonstrará os princípios básicos 
da indução eletromagnética. 
 
 
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MATERIAIS E MÉTODO 
Materiais 
● Bobinas (400 e 1600 voltas); 
● Núcleo em I e em U; 
● Módulo conectores; 
● 1 interruptor liga desliga; 
● Parafuso de aperto; 
● Cabos de conexão; 
● Multímetro: 
● Fonte de alimentação (0 a 12 VDC/ 6V e 12 VAC); 
Método 
 Foi preciso realizar a montagem do experimento conforme a figura 1, 2 e 
3 presentes no roteiro, e também seguir as demais orientações. Inicialmente 
ajustamos a tensão para 6 V alternada, fechamos o interruptor e medimos a 
tensão da bobina primária (Up) e posteriormente da bobina secundária (Us), 
anotamos os valores previstos na tabela. Consequentemente abrimos o 
interruptor sobre orientações da professora, substituímos a bobina secundária 
de 400 voltas por uma de 1600 voltas, alteramos o range de medição para 30 V 
alternado, através da bobina secundária, fechamos o interruptor e medimos Up 
e Us, anotamos os valores encontrados na tabela e seguimos realizando o 
experimento. Abrimos o interruptor novamente e invertendo de posição as 
bobinas, foi preciso antes desligar o interruptor por questão de segurança, 
rotacionarmos em 180 graus, invertendo as bobinas onde a de 1600 passou a 
ser a primária. A operação de um transformador baseia-se na lei de Faraday da 
indução eletromagnética e na lei de Lenz. Quando uma corrente alternada passa 
pela bobina primária, um campo magnético variável é criado, que induz uma 
tensão na bobina secundária." (Fitzgerald et al., 2003, p. 123). 
Na segunda parte deste experimento, realizamos a montagem do circuito 
presente na imagem 1, com o interruptor aberto, e a bobina de 1600 voltas no 
secundário e a de 400 voltas e a do secundário. Realizamos o experimento da 
seguinte forma, colocamos a fonte de tensão para 12 V alternada e ligamos, 
posteriormente inserimoso resistor de 50 Ω no circuito secundário fechamos o 
 
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interruptor e medimos a corrente no primário (Ip) e no secundário (Is). anotamos 
os valores encontrados, posteriormente tocamos o resistor de 50 Ω por um de 
100 Ω para medimos a sua corrente no primário (Ip) e também o (Is). finalizamos 
o experimento desligando a fonte de alimentação e os multímetros. 
 
 
Imagem 1: esquema do experimento montado 
Fonte: Própria do autor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Transformador elétrico de tensão 
 
Durante a realização do experimento foi montado um modelo de 
transformador elétrico com a finalidade de aumentar e reduzir tensões e 
compreender a relação entre o número de espira no enrolamento primário e 
secundário com as tensões de entradas e saídas. Conforme tabela abaixo, foi 
verificado os valores observados no experimento ao ligar a fonte ajustada a 
tensão para 6V~: 
 
Np Ns Up (V) Us (V) Up/Us Np/Ns 
400 400 6,48 v 6,0 v 1,08 1,0 
400 1600 6,49 v 24,16 v 0,27 0,25 
1600 400 6,50 v 1,44 v 4,51 4,0 
1600 400 12,74 v 2,88 v 4,42 4,0 
Np - número de espiras primária, Ns - número de espira secundária, Up - bobina primária, Us - 
bobina secundária. 
 
 Observado os dados apresentados nos experimentos percebemos que 
existe a variação da tensão em um transformador quando mudamos a 
quantidade de espiras de uma bobina para outra, sendo também observado as 
suas posições em relação às bobinas primárias e secundárias e ao analisar 
percebemos que a bobina de menor espira na posição primária e a de maior na 
posição secundária é onde ocorre o aumento de tensão, da menor para maior. 
E ao contrário ocorre a diminuição de tensão. O transformador não pode 
funcionar com a corrente elétrica contínua pelo fato de haver variação de tensão, 
ou seja, variação do fluxo magnético. O transformador utilizado é considerado 
perfeito por apresentar proporcionalidade nos valores de tensão quando 
observado no experimento em relação ao aumento e diminuição da quantidade 
de espiras em cada bobina. 
 
Transformador elétrico de corrente 
 
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Valores observados após experimentos conforme tabela abaixo 
Transformador com 1600 volts no primário e 400 no secundário 
Resistor Ip Is Us 
50 Ω 18,29 x 10 A 49,0 x 10 A 2,45 V 
100 Ω 13,45 x 10 A 26,25 x 10 A 2,62 V 
Ip - corrente primária, Is - corrente secundária, Us - transformador secundário, 
1mA = 10-3A 
Após verificação do experimento é calculado o valor da tensão na bobina 
secundária através da fórmula V = R. I, sendo observado que existe um aumento 
de corrente no primário para a corrente no secundário mesmo com a variação 
dos resistores. Concluímos que a corrente é diretamente proporcional a tensão 
e inversamente proporcional a resistência. Observamos também que houve uma 
pequena variação de tensão na bobina secundária. 
 
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CONCLUSÃO 
Os transformadores funcionam com base na indução eletromagnética, 
onde a corrente alternada no enrolamento primário gera um campo magnético 
variável, induzindo uma tensão no enrolamento secundário. A magnitude dessa 
tensão depende da relação entre o número de espiras nos dois enrolamentos, 
permitindo classificar os transformadores como elevadores ou redutores de 
tensão. 
O experimento realizado com transformadores elétricos de tensão e de 
corrente, utilizando bobinas de 400 e 1600 voltas, permitiu uma compreensão 
prática e aprofundada do funcionamento e das características desses 
dispositivos essenciais em sistemas elétricos. Através do experimento, foi 
possível constatar que tanto os transformadores de tensão quanto os de 
corrente, utilizando bobinas de 400 e 1600 voltas, são componentes vitais para 
o funcionamento seguro e eficiente dos sistemas elétricos. Eles desempenham 
papéis cruciais na redução e medição de tensões e correntes, garantindo a 
proteção dos equipamentos e a precisão das medições elétricas. A compreensão 
dos princípios de operação e das características desses transformadores 
permite uma melhor aplicação e manutenção desses dispositivos em diversas 
situações práticas. 
O experimento também destacou a importância das relações de 
transformação e das condições de carga para o desempenho e a precisão dos 
transformadores. Estes experimentos demonstraram a construção e 
funcionamento de um modelo de transformador, possibilitando a compreensão 
da relação entre o número de espiras e as tensões de entrada e saída. 
Concluiu-se que a variação da tensão em um transformador está 
diretamente ligada à quantidade de espiras nas bobinas primária e secundária, 
com a tensão aumentando quando a bobina com menos espiras está na posição 
primária e a com mais espiras na posição secundária, e vice-versa para a 
diminuição da tensão. 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
 
BISCUOLA, Gualter José; BÔAS, Newton Villas; DOCA, Ricardo Helou. 
Física 3: Eletricidade Física Moderna. 3. ed. São Paulo: Saraiva, 2016. 288 p. v. 
3. 
 
BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular. 
Brasilia: MEC, 2018. 
 
DE ANDRADE MARTINS, Roberto. Contribuição do conhecimento 
histórico ao ensino do eletromagnetismo. Caderno Brasileiro de Ensino de 
Física, p. 49-57, 1988. 
 
Fitzgerald, A. E., Kingsley Jr, C., & Umans, S. D. (2003). Electric 
Machinery. McGraw-Hill Education. 
 
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de 
física. 10. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2016 vol 3. 
 
LUZ, Antônio Máximo Ribeiro Da; ÀLVARES , Beatriz Alvarenga. Física: 
Contexto e Aplicações. 1°. ed. São Paulo: Scipione, 2013. 400 p. v. 3.