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Transformador Ideal Fernando Vandré Ingrid Dantas Ingrid Lira Luiz Marcelo Samuel Batista Conceito Um transformador é um dispositivo que transfere energia elétrica de um circuito para outro O propósito dos transformadores é modificar as diferenças de potencial. Operam apenas em corrente alternada (CA). História O fenômeno da indução electromagnética foi descoberto ao mesmo tempo (mas de forma independente) por Michael Faraday e por Joseph Henry em 1831. Relação entre a designada força electromotriz (ou tensão) e o fluxo magnético : |ε| = |dϕB / dt|. TR ideal X Real Em um transformador ideal não há perdas. O transformador real é aquele que encontramos na prática. Tipos de transformadores Quanto à finalidade Transformadores de corrente Transformadores de potência Transformadores de distribuição Transformadores de força Quanto ao tipo Dois ou mais enrolamentos Autotransformador Quanto ao material do núcleo Ferromagnético Núcleo de ar Quanto ao número de fases Monofásico (daremos ênfase) Trifásico Polifásico Estrutura Estrutura Tipos de núcleo : Laminados Contínuos Toroidais Estrutura Fig 1: Partes de um TR Fig 2: TR real Funcionamento “O funcionamento do transformador baseia-se no processo de mutua indução entre dois circuitos eletricamente isolados, porem magneticamente interligados.” Martignome, Alfonso, Transformadores 1920. Aplicações Para calcular tensão: A tensão de entrada e de saída são proporcionais ao número de espiras em cada bobina. Sendo: Vp = Np Vs Ns Aplicações Para calcular potencia: Em um transformador ideal, igualando a potencia obtida no secundário é igual a potencia aplicada no primário, efetuando essa igualdade, temos: Pp=Ps ou Vp.Ip= Vs.Is portanto, Vp = Ip Vs Is Aplicações Para corrente: Igualando as equações da relação de corrente com a do número de espiras: Vp = Np = Ip Vs Ns Is Exemplo: A tensão elétrica fornecida pelas empresas energéticas em alguns estados do Brasil é 220V, porém muitos aparelhos domésticos trabalham com tensões bem inferiores e já possuem transformadores integrados. Supondo que um aparelho funcione com tensão elétrica de 20V e possua um transformador integrado com 1500 espiras no enrolamento primário. Quantas espiras são necessárias no enrolamento secundário para que a tensão não supere os 20V? Rendimento do Transformador Relações das Indutâncias De acordo com a lei de Faraday sobre as f.e.m induzidas e designados por R1 e R2, as tensões elétricas nos bornes são definidas por: Equação da tensão com as Indutâncias próprias e mútuas Equação da tensão com as indutâncias de fuga Transformador Perfeito Transformador Perfeito Exemplo2: Seja considerado um transformador monofásico, cuja potência seja 1000VA, tensão do seu circuito primário de 500Volts e a do seu circuito secundário de 100Volts, determine: a)Sua relação de transformação; b)Considerando-o com rendimento igual a 0.80, quais os valores das correntes do seu circuito primário e secundário, respectivamente?
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