Relatório 2 - Transformadores - Fisica III

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TRANSFORMADORES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SANTA CRUZ, RIO DE JANEIRO, AGOSTO/2018 
 
 
 
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Relatório de Física referente à aula prática 
em laboratório, ministrada pelo professor 
Nelson sobre transformadores 
abaixadores e elevadores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4º Período – Engenharia Elétrica 
 Gabrielle Cristine Alves Barboza – 
Nº. Mat.:201702427943 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
 
 
SUMÁRIO 
I. INTRODUÇÃO. ....................................................................................................................................... 4 
II. FUNDAMENTOS TEÓRICOS. ................................................................................................................. 4 
III. MATERIAIS UTILIZADOS. ...................................................................................................................... 7 
IV. PROCEDIMENTOS. ................................................................................................................................ 8 
V. CONCLUSÃO........................................................................................................................................ 10 
VI. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................................................................... 11 
 
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I. INTRODUÇÃO. 
 
1.1. OBJETIVO: Analisar transformador e seu funcionamento. 
 
II. FUNDAMENTOS TEÓRICOS. 
 
1.2. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO; 
 
Todo Transformador e uma maquina elétrica cujo principio de funcionamento este 
baseado nas leis de Faraday e Lenz (Indução Eletromagnética): Em todo condutor enquanto 
sujeita a uma variação de fluxo magnético e estabelecida uma forca eletromotriz (tensão) 
induzida. Lei de Faraday O sentido da corrente induzida e tal que origina um fluxo magnético 
induzido, que se opõe a variação do fluxo magnético indutor. 
Ao aplicar uma tensão U1 alternada ao primário , circulara por este enrolamento uma 
corrente I1 alternada, que por sua vez dará condições ao surgimento de um fluxo magnético 
também alternado ( m). A maior parte deste fluxo ficara confinado ao núcleo, uma vez que 
e este o caminho de menor relutância . Este fluxo dará origem a uma força-eletromotriz 
induzida (f.e.m) E1 no primário e E2 no secundário (Lei de Faraday) proporcionais ao numero 
de espiras dos respectivos enrolamentos, N1 e N2. 
 
 
 
Figura 1: esquema de um transformador 
 
PRIMÁRIO E O LADO QUE RECEBE ENERGIA. SECUNDÁRIO É O LADO QUE ALIMENTA A CARGA. 
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1.3. MODELAGEM MATEMÁTICA; 
Equação fundamental dos transformadores (monofásicos): 
 
a = (V1/ V2) / (N1/ N2) - formula para a tensão no transformador. a = ( 
I2 / I1) / (N1 /N2) - formula para a corrente no transformador. 
 
onde: 
a: relação de transformação. 
V1, V2: tensão eficaz nos enrolamentos primário e secundário, [V]. N1, 
N2: numero espiras nos enrolamentos primário e secundário. I1, I2: 
correntes nos enrolamentos primário e secundário, [A] 
 
Se a >1, o Trafo e ABAIXADOR de tensão. 
• Se a < 1, o Trafo e ELEVADOR de tensão. 
• Se a = 1, o Trafo e ISOLADOR. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.4. APLICAÇÕES DOS TRANSFORMADORES; 
Os transformadores de potência visam essencialmente a elevação ou redução da tensão de 
transporte, distribuição e de consumo em redes de energia eléctrica. As vantagens da 
utilização de transformadores elevadores e redutores de tensão nas redes de transporte e 
distribuição de energia eléctrica são basicamente duas: redução das perdas por efeito de Joule, 
e redução da secção, do peso e do custo das linhas de transporte. 
 
Os transformadores de potência são caracterizados por um conjunto variado de parâmetros, 
salientando-se entre eles a potência aparente nominal, e a tensão e a corrente nominais nos 
dois enrolamentos. A título de exemplo, é comum existirem nas redes de distribuição de 
energia eléctrica transformadores com as seguintes características: 20 kVA de potência 
aparente, tensões nominais de 6000 V e 230 V nos enrolamentos primário e secundário, e 
correntes nominais de 3.44 A e 87 A; ou então 200 kVA, 1000 V - 400 V e 11.55 A-288.7A; ou 
ainda 630 kVA e 20 kV - 400 V;10 MVA e 30 kV - 6 kV; 47 MVA; 125 MVA; 300 MVA, etc. 
 
Para além destas características, nos transformadores de potência assumem também, 
particulares relevos, as questões relacionadas com as perdas por efeito de Joule nos 
enrolamentos e no núcleo (estas últimas associadas às correntes de Foucault) e com o 
rendimento, e naturalmente com os sistemas mecânicos de arrefecimento (a seco, em banho 
de óleo, forçado ou não, etc.). 
 
Uma segunda classe de aplicações dos transformadores de potência é a conversão do número 
de fases da tensão. Por exemplo, a montagem criteriosa dos enrolamentos no núcleo permite 
efetuar as conversões entre redes de transporte trifásicas e de consumo monofásicas ou 
bifásicas, entre redes trifásicas e hexafásicas ou dodecafásicas, etc.
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III. MATERIAIS UTILIZADOS. 
3.1. Transformador (02); 
 
Figura 2: Transformador abaixador e elevador. 
3.2. Multímetro; 
 
Figura 3: Multímetro. 
3.3. Fonte de alimentação digital; 
 
Figura 4: Fonte de alimentação. 
 
 
 
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IV. PROCEDIMENTOS. 
 
a) Montar o transformador e fixar na base; 
b) Conectar a bobina de 600 espiras na chave de rede com fio preto (negativo); 
c) Conectar o fio vermelho na bobina de 600 espiras na chave de rede; 
d) Conectar o fio verde (terra) na entrada da base tripé; 
e) Conectar o fio vermelho no multiteste; 
f) Conectar o fio preto no multiteste; 
g) Calcular a corrente gerada e registrar na tabela os valores encontrados. 
h) Colocar o multiteste em 220 v. 
 
 
Figura 5: Esquema do experimento 
 
Na experiência com o transformador elevador, vimos que: todo transformador com relação de 
transformação maior que 1 é denominado transformador elevador, ele possui mais espiras no 
enrolamento secundário em relação ao primário, por isso tem a capacidade de elevar a tensão. 
 
Figura 6: Exemplo Trafo Elevador 
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Na experiência com o transformador abaixador, vimos que: Todo transformador com relação 
de transformação menor que 1 é denominado transformador abaixador, ele possui menos 
espiras no enrolamento secundário em relação ao primário, por isso tem a capacidade de 
abaixar a tensão. 
 
Figura 7: Exemplo Transformador Abaixador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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V. CONCLUSÃO. 
 
Tendo em vista os aspectos observados podemos perceber que os transformadores são 
maquinas que resultam do incrível fenômeno que revolucionou o mundo, a indução 
eletromagnética. Com uma construção relativamente simples, são constituídos apenas de 
fios condutores e ferromagnéticos. 
No entanto, são de extrema importância para a população, pois realizam diversas funções 
necessárias, tais funções são de suma importância para que possamos ter o conforto da 
energia elétrica em casa, pois, sem eles seria impossível o transporte de energia elétrica por 
longas distancias. 
Também são utilizados para o funcionamento de eletroeletrônicos, estando presentes 
desde os mais simples até os mais sofisticados aparelhos existentes. 
Como todas as máquinas, eles possuem perdas, tais perdas são irreversíveis na atualidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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VI. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 Halliday, D. & Resnick, R. Física, Vol. 3,Rio de janeiro, livros técnicos e científicos, 
editora Latda, 1984. 
 PURCELL, Edward M. Curso de fisica de Berkeley: eletricidade e magnetismo. : Edgar 
Bluchen, 1973. 424 p. 
 Material coletado na internet: 
 -Sigma Transformadores; disponível em: 
 <http://www.sigmatransformadores.com.br/o-transformador/ > acesso em 06/09/18. 
 
 - Eletrosul; disponível em: 
 <http://www.eletrosul.gov.br/casaeficiente/br/home/conteudo.php?cd=51> acesso 
em 06/09/2018. 
 
 
 Transformador e a Transmissão de Energia Elétrica - Brasil Escola; disponível em: 
<http:// www.brasilescola.com/.../transformador-transmissao-energia- eletrica
 ......... >acesso em 06/09/2018. 
 
 Duarte, J.L., Appoloni, C.R., Toginho Filho, D.O.,Zapparoli, F.V.D.,Roteiros de Laboratório 
Laboratório de Física Geral II 1a Parte (Apostila),Londrina, 2002. 
 JUNIOR, Ramalho Francisco. Elementos de física. 1º edição: SP, Ed. Moderna, 1986. V2 
 
 
 
 
	I. INTRODUÇÃO.
	II. FUNDAMENTOS TEÓRICOS.
	III. MATERIAIS UTILIZADOS.
	IV. PROCEDIMENTOS.
	VI. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS