11 Atividade experimental TRANSFORMADOR

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Universidade Estácio de Sá
FÍSICA EXPERIMENTAL III
Atividade experimental XI – Transformadores
Professor Robson Florentino de Lima
robflorentino@gmail.com
Objetivos:
Verificar experimentalmente o funcionamento de transformadores;
Calcular o rendimento de transformadores.
INTRODUÇÃO TEÓRICA
Transformadores são dispositivos elétricos que têm a finalidade de isolar um circuito, elevar ou diminuir uma tensão.
Servem também para casar impedância entre diferentes circuitos ou como parte de filtros em circuitos de rádio frequência. Existem transformadores de diversos tipos, cada um com uma finalidade, construção e tamanho específicos.
Teoricamente, um transformador tem de transferir toda a potência do primário para o secundário (primário e secundário são enrolamentos de entrada e saída, respectivamente).
Na prática, observa-se certa perda de potência nessa transferência de potência, ocasionada por diversos motivos, como a resistência de fio, correntes pelo núcleo, chamados de correntes de Foucault etc.
Um transformador é constituído pelo menos por dois enrolamentos.
Na maioria dos casos, esses enrolamentos são independentes, entre si, mas sofrem a ação do campo eletromagnético, que é mais intenso quanto esses transformadores que possuem um núcleo de material ferromagnético.
O enrolamento em que aplicamos a tensão que desejamos transformar chama-se primário e o enrolamento onde obtemos a tensão desejada se chama secundário.
A tensão do secundário depende da relação de espiras entre o primário e o secundário e da tensão aplicada no primário.
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Transformador ideal
Quatro condições para se qualificar um transformador como ideal.
· fluxo disperso nulo;
· perdas no núcleo desprezíveis (correntes induzidas no núcleo);
· perdas ôhmicas nulas (resistências dos enrolamentos desprezíveis).
· permeabilidade do núcleo ferromagnético apresenta um valor muito grande, e a corrente necessária para
produzir fluxo magnético é desprezível.
Relação entre a tensão aplicada no primário e a tensão induzida no secundário:
Relação de espiras
U1/U2 = N1/N2 = =I2/I1
Rendimento
Rendimento é a relação entre a energia que é consumida por esse equipamento (energia de entrada) e o trabalho que ele produz (energia de saída).
η = (Esaída / Eentrada) x 100
η ( rendimento expresso em porcentagem
Para um transformador pode-se calcular o rendimento através da medição da potência ativa no enrolamento primário e no enrolamento secundário, ou, através das potências aparentes, primário e secundário, obtidas pelos produtos das respectivas medidas de tensão e corrente.
Procedimento experimental
Faça a conexão do núcleo primário (1200 espiras) à fonte de alimentação para 15V em CC (como mostrado na figura);
Conecte o núcleo primário ao núcleo secundário (600 espiras) e este ao voltímetro;
Ligue a fonte em 10V – CC e observe possíveis alterações no voltímetro;
Explique porque não há verificação de tensão no voltímetro.
Ligue e desligue continuamente a chave seletora e anote os valores encontrados no núcleo secundário e anote os dados na tabela.
Caso possua uma fonte de alimentação com corrente alternada (AC) variável, não há a necessidade de ligar e desligar continuamente. Mude a chave seletora da fonte para esta função.
Inverta a polaridade do multímetro e repita o item anterior. Observe e justifique o ocorrido!
Calcule o rendimento do transformador.
Substitua o núcleo secundário pelo de 300 espiras e repita o itens 4 e 6.
	Núcleo Primário (V)
	Núcleo Secundário (V)
	Rendimento (%)
	Nº de espiras
	Tensão (V)
	Nº de espiras
	Tensão (V)