ESTUDO DOS TRANSFORMADORES av2

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Centro Universitário Estácio Brasília
Aluno: Higor Oliveira Macedo
Matrícula: 201601589263
Turma: 1001
Turno: Matutino
Curso: Engenharia Civil
Professor: Vinício Ferreira
Física Experimental III
Introdução
Transformador é um dispositivo destinado a transmitir energia elétrica ou potência elétrica de um circuito à outro, transformando tensões, correntes e ou de modificar os valores das Impedância elétricade um circuito elétrico. Trata-se de um dispositivo de corrente alternada que opera baseado nos princípios eletromagnéticos da Lei de Faraday e da Lei de Lenz.
O transformador consiste de duas ou mais bobinas ou enrolamentos e um "caminho", ou circuito magnético, que "acopla" essas bobinas. Há uma variedade de transformadores com diferentes tipos de circuito, mas todos operam sobre o mesmo princípio de indução eletromagnética.
Quanto ao material do núcleo
Transformadores com núcleo ferromagnético. Os transformadores de potência são invariavelmente desse tipo. Os materiais ferromagnéticos adequados para esses núcleos devem possuir, além de alta permeabilidade magnética, uma resistividade eletrica relativamente elevada e uma indução residual relativamente baixa quando submetido a uma magnetização cíclica. Essas propriedades implicarão, pela ordem, em baixa relutância e, portanto, em pequena absorção de corrente magnetizante e de potencia relativa de magnetização, baixas perdas por correntes parasitas (parda Foucault) e baixa perda histerética. Os aços-silício (ligas de ferro, carbono, silício) são os materiais ferromagnéticos que satisfazem as exigências dos núcleos desses transformadores. Eles são utilizados laminados, com espessura entre 0,25 e 0,5mm, com as laminas isoladas, normalmente pelo próprio oxido da laminação siderúrgica, e prensadas para formar o núcleo. Essas providencias são tomadas, também, para atenuar as correntes induzidas no núcleo e, portanto, atenuar as perdas Foucault. Nos transformadores maiores, onde se exige bom rendimento, as laminas são de aço-silício de grãos orientados, que além de alta permeabilidade quando excitados no sentido da laminação, apresentam baixíssimas perdas magnéticas especificas (watts por unidade de massa). Os transformadores de medida, bem como muitos do tipo de controle, também são constituídos com núcleo ferromagnético, seja laminado ou sintetizado, com a intenção de diminuir as perdas e a corrente magnetizante e melhorar o acoplamento magnético.
Corrente alternada e corrente contínua
A grande vantagem técnica da corrente alternada em confronto com a corrente contínua repousa na possibilidade de se obter, a partir da primeira, qualquer tensão elétrica desejada, quase sem perdas, por meio dos transformadores. Ordinariamente, no local de utilização, se necessita baixas tensões que não são perigosas para o organismo humano (é comum o emprego de tensões de 120 volts e 220 volts).Por outro lado, o transporte da energia elétrica desde o local de sua geração até o de sua utilização, convém que seja efetuado sob tensões mais altas possíveis (220 000  V ou mesmo 380 000 V). Porém, ao funcionamento mais econômico das máquinas que produzem a energia elétrica corresponde uma tensão média de alguns milhares de volts. Portanto, em toda rede de distribuição existe sempre a necessidade de transformar a tensão elétrica.
O transformador ideal
Um transformador ideal é aquele em que o acoplamento entre suas bobinas é perfeito, ou seja, todas concatenam, ou “abraçam”, o mesmo fluxo, o que vale dizer que não há dispersão de fluxo. Isso implica assumir a hipótese de que a permeabilidade magnética do núcleo ferromagnético é alta ou, no caso ideal, infinita, e o circuito magnético é fechado. Além disso, admite-se que o transformador não possui perdas de qualquer natureza, seja nos enrolamentos, seja no núcleo.
ESTUDO DOS TRANSFORMADORES
O transformador básico é constituído por duas bobinas eletricamente isoladas enroladas em torno de um núcleo comum. O núcleo de transformadores utilizados em baixas frequências é feito de ferro laminado que é material magnético. A bobina que recebe energia de uma fonte CA é denominada de primário enquanto a bobina que fornece energia para uma carga CA é o secundário. Entretanto existem transformadores nos quais as bobinas são enroladas em torno de formas ocas de plástico ou papelão, não magnéticas, nas quais o material que forma o núcleo é, na verdade, o ar.
Observação: O transformador só funciona em corrente alternada.
Relação entre a corrente e o número de espiras
As correntes que circulam no primário e no secundário são inversamente
proporcionais aos respectivos números de espiras.
A eficiência eF (ou rendimento) de um transformador é a razão entre a
potência de saída no secundário e a potência de entrada no primário.
Para um transformador ideal a potência de entrada no primário PP é igual à potencia de saída no secundário PS. Neste caso se diz que a eficiência (ou rendimento) eF do transformador é de 100%
Relação entre a tensão e o número de espiras
 Astensões no primário e no secundário são diretamente proporcionais aos respectivos números de espiras.
 = 
Relação entre a tensão e a corrente 
As correntes que circulam no primário e no secundário são inversamente proporcionais às respectivas tensões.
 = 
Relação entre a corrente e o número de espiras
 As correntes que circulam no primário e no secundário são inversamente proporcionais aos respectivos números de espiras.
 = 
Eficiência de um transformador
 A eficiência eF (ou rendimento) de um transformador é a razão entre a potência de saída no secundário e a potência de entrada no primário.
𝒆𝑭 = 
Para um transformador ideal a potência de entrada no primário PP é igual à potência de saída no secundário PS. Neste caso se diz que a eficiência (ou rendimento) eF do transformador é de 100%.
Sobre o experimento
 Montagem e funcionamento de um transformador didático
Objetivos:
 1. Reconhecer os pormenores da montagem de um transformador didático e o seu funcionamento.
 2. Obter as relações entre as tensões entre primário e secundário. 
3. Obter as relações entre o número de espiras das bobinas do primário e secundário.
 4. Avaliar a eficiência (rendimento) dos transformadores montados.
 3 Procedimento experimental
 1. Utilizar a placa de ensaios de circuitos elétricos para fixar os componentes do experimento. 
2. Montar no núcleo do transformador uma bobina de N1 espiras (enrolamento primário) e outra N2 espiras (enrolamento secundário), conforme mostra a figura. Apertar bem os parafusos que seguram o núcleo.
3. Ligar os terminais do primário à fonte de tensão de 6,34V AC.
 4. Ligar os terminais do enrolamento secundário ao voltímetro e informar na tabela o valor medido da DDP de saída.
 5. Preencher a tabela com os dados obtidos dos diferentes transformadores montados, mantendo sempre a tensão de 6,34 V na entrada.
Tabela de dados
	N1
primário
	N2
secundário
	V1 primário (V)
	V2 secundário
(V)
	
N1\N2
	
V1\V2
	200
	600
	6,34V
	19,21V
	0,333
	0,333
	400
	200
	6,34V
	3,17V
	2
	2
	600
	400
	6,34V
	4,22V
	1,5
	1,5
	200
	400
	6,34V
	12,68V
	0,5
	0,5
	600
	200
	6,34V
	2,12V
	3
	3
	400
	600
	6,34V
	9,51V
	0,666
	0,666
O N1 primário e N2 secundário foi dado pelo professor , alem do V1 primário que foi explicito acima da tabela, com esse dados foi possível Calcular o V2 onde foi usado o valor V1 :6.34 dividido pelo resultado do N1\N2.
Sobre a análise dos dados
Considerar uma tolerância de 5% de desvio entre os valores do quociente V2/N2 e calcular o valor médio do quociente. O que se pode concluir a respeito da variação dos valores medidos
Não foram obtido erros
Referencia
https://www.infoescola.com/busca/?cx=partner-pub-6339058291535311%3A7872091186&cof=FORID%3A10&ie=UTF-8&q=estudo+dos+transformadores&sa=Buscar&siteurl=www.infoescola.com%2Feletronica%2Fcircuito-rc%2F&ref=www.google.com.br%2F&ss=12851j8083373j30