Montador de Computador_ELB_MaterialComplementar_M2_U2

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Eletricidade Básica
Prof. José Clair Menezes Júnior
● Indutores. 
● Tipos de Indutores.
● Associação de indutores.
● Transformadores.
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Conceito
Nesta unidade, discutiremos os principais aspectos sobre 
os indutores.
Pode-se dividir os tópicos que serão abordados em:
princípios e características dos indutores;
tipos mais comuns;
associação de indutores;
carga e descarga de indutores e
transformador.
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Indutor
O componente elétrico indutor ou bobina é, 
basicamente, formado por um fio esmaltado (isolado), 
enrolado em torno de um núcleo, que pode ser 
constituído de material não-magnético (ar, por 
exemplo) ou de material magnético (ferro , por 
exemplo).
O campo magnético produzido no interior de um 
indutor é análogo ao campo elétrico, produzido entre 
as placas de um capacitor. Quando a corrente variável 
é aplicada no terminal do indutor, o campo magnético 
ao redor do fio varia e uma tensão é induzida em seus 
terminais. Esse fenômeno é conhecido como 
autoindução. Essa tensão está relacionada à taxa de 
variação da corrente na bobina.
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Indutor
O símbolo do indutor depende do material usado 
como núcleo, conforme ilustrado na Figura abaixo:
Figura 7: alguns tipos de indutores.
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Indutor
A indutância tem como unidade o henry (H) e pode ser 
expressa por:
Em que "μ" = "μ"R. "μ"o.
Dos termos envolvidos na Equação, têm-se que:
a constante "μ" é a permeabilidade magnética do 
material do núcleo;
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Indutor
a constante "μ"R é a permeabilidade magnética 
relativa do material;
A constante "μ"o (letra grega mu) é a 
permeabilidade do núcleo no vácuo (ou ar) no 
valor de 4𝜋.10−7 (Wb/m²);
N é o número de espiras;
o termo A é a área da seção reta do núcleo em 
metros quadrados (m2) e
o termo l é o comprimento do núcleo em metros.
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Indutor
A indutância L de um indutor descreve, 
numericamente, a sua capacidade de gerar tensão 
em seus terminais, de acordo com a variação na 
corrente que o atravessa com o tempo. 
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Indutor
Repare que na última coluna consta a classificação 
magnética para cada material.
Essa classificação tem como referência a 
permeabilidade do vácuo da seguinte forma:
Tabela 1: diferentes materiais 
com suas respectivas "μ"R e 
classificação magnética.
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Indutor
diamagnéticos: permeabilidade um pouco inferior;
paramagnéticos: permeabilidade um pouco maior;
ferromagnéticos: os materiais são centenas e até 
milhares de vezes maiores.
Exemplos: ferro, níquel, aço, cobalto e ligas desses 
materiais.
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Indutor
Existem diversos tipos de indutores. Aqui, mostram-se 
alguns exemplos:
Bobinas com núcleo de ar: são utilizadas em altas 
frequências, pois não apresentam as perdas de 
energia causadas pelo núcleo, as quais aumentam 
consideravelmente com a frequência.
Figura 8: tipos de indutores.
Fonte:https://www.mundodaeletrica
.com.br/o-que-e-um-indutor/
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Tipos de Indutor
https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-e-um-indutor/
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Bobinas com núcleo ferromagnético: há aumento 
considerável do valor da impedância, devido ao 
aumento e concentração do campo magnético.
Figura 8: tipos de indutores.
Fonte:https://www.mundodaeletrica
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Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Tipos de Indutor
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Bobinas com núcleo laminado: amplamente usadas 
em transformadores e outros indutores, que operam 
em baixa frequência.
Figura 8: tipos de indutores.
Fonte:https://www.mundodaeletrica
.com.br/o-que-e-um-indutor/
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Tipos de Indutor
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Bobinas com núcleo de ferrite: empregadas em altas 
frequências, onde o material apresenta maior 
rendimento.
Figura 8: tipos de indutores.
Fonte:https://www.mundodaeletrica
.com.br/o-que-e-um-indutor/
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Tipos de Indutor
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Bobinas Toroidais: têm formato de rosca e são 
comuns em fontes de alimentação ATX de 
computadores. Podem apresentar núcleo com ferro 
ou ferrite.
Figura 8: tipos de indutores.
Fonte:https://www.mundodaeletrica
.com.br/o-que-e-um-indutor/
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Tipos de Indutor
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Carga do Indutor
Considere o circuito da Figura 9 . Ao fechar a chave S, 
surge uma corrente que cresce.
Figura 9: carga do indutor
 (sem e com a resistência série).
Fonte: Markus (pág. 106, 2011).
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Funcionamento do Indutor
Ao passar por uma espira, essa corrente cria um campo 
magnético ao seu redor, em que as linhas de campo 
cortam as espiras seguintes, que levam a uma corrente 
induzida de sentido oposto à corrente que a originou (Lei 
de Lenz).
Por causa dessa oposição, a corrente i leva um certo 
tempo, denominado transitório, para atingir o seu valor 
máximo, que é limitado apenas pela resistência do fio.
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Funcionamento do Indutor
Se adicionarmos uma resistência em série ao circuito 
(RL), os períodos transitórios são amenizados e as 
equações de tensão e corrente na carga do indutor 
podem ser definidas, como:
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Carga do Indutor
Onde τ=L/R é a constante de tempo em segundos (s).
Figura 9: carga do indutor (sem e com a resistência série).
Fonte: Markus (pág. 106, 2011).
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Carga do Indutor
Ao desligar a chave S, a corrente que estava decrescente 
cria uma nova oposição, de forma a evitar a sua 
diminuição, aparecendo um novo transitório, até que essa 
corrente chegue a zero.
Portanto, pode-se dizer que o indutor armazena energia 
magnética, pois, mesmo sem alimentação, ainda existe 
corrente (período em que a corrente está como uma reta 
horizontal).
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Descarga do Indutor
Figura 10: carga do indutor.
Fonte: Markus (pág. 103, 2011).
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Descarga do Indutor
Se adicionarmos uma resistência em série ao circuito 
(RL), os períodos transitórios são amenizados e equações 
de tensão e corrente na descarga do indutor podem ser 
definidas, como: 
Repare o sinal negativo nas equações, o qual significa a 
mudança de polaridade na descarga.
 
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Descarga do Indutor
Importante: Portanto, ao abrir a chave de um circuito 
indutivo, pode surgir uma tensão induzida elevada, que 
seria suficiente para produzir um arco voltaico entre os 
terminais da chave, podendo até matar o seu operador. 
Por isso, os sistemas elétricos altamente indutivos 
possuem circuitos de proteção, que são acionados 
durante o seu desligamento.
 
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Descarga do Indutor
Assim como nos resistores e capacitores, também 
pode-seassociar indutores nos formatos série, paralelo e 
misto para obter-se valores específicos de indutância.
Considera-se como ligação série, quando os indutores 
estão ligados de forma que a corrente seja a mesma em 
todos eles, sendo a indutância equivalente dada por:
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Associação com Indutores
Quando todos indutores são iguais, tem-se:
Figura 11: indutores em série.
Fonte: Markus (pág. 105, 2011).
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Associação com Indutores
Na associação paralelo, os capacitores são ditos 
estarem ligados em paralelo, quando a tensão da fonte E 
está sendo aplicada sobre os terminais de todos os 
indutores do circuito.
Assim, tem-se que a indutância equivalente é dada por:
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Associação com Indutores
Dessa forma, no caso de n indutores, tem-se:
E para o caso de dois indutores, tem-se:
Figura 12: indutores em série.
Fonte: Markus (pág. 105, 2011).
Figura 12: indutores em série.
Fonte: Markus (pág. 105, 2011).
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Associação com Indutores
O transformador monofásico é formado por um núcleo 
ferromagnético e pelos enrolamentos N1 (primário) e N2 
(secundário). A tensão v1(t) no primário gera um fluxo 
magnético variável no núcleo, que corta as espiras do 
secundário, induzindo uma tensão v2.
Figura 13: transformador monofásico.
Fonte: Markus (pág. 105, 2011).
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Transformador
No transformador ideal, a potência no primário é toda 
transferida para o secundário, isto é, P2 = P1. Nos 
transformadores reais, a eficiência é geralmente maior 
que 90% (P2 ≥ 0,9.P1)
No transformador ideal, tem-se: 
Logo, pode-se estabelecer a relação entre o número de 
espiras N1 (primário) e N2 (secundário), as tensões V1 e V2 e 
também das correntes I1 e I2, na forma:
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Transformador
O transformador pode trabalhar como isolador, elevador 
ou rebaixador de tensão.
Quando elevador de tensão, a corrente no secundário 
é menor que no primário, isto é, o diâmetro do fio do 
secundário pode ser menor que o do primário.
Quando trabalha como redutor de tensão, a corrente 
no secundário é maior que no primário, então o 
diâmetro do fio do secundário deve ser maior que o do 
primário.
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Transformador
Quando isoladores, isolam as interferências, 
eliminando ruídos nas fases (em se tratando de 
circuitos com 2 ou 3 fases).
Aplicações: circuitos conversores, pois além de serem 
úteis para controlar os níveis de tensão, eles também 
agem como isoladores, eliminando ruídos. Também são 
muito utilizados nas áreas de áudio e vídeo.
Tipos de Indutores. Associação de indutores. Transformadores.
Transformador
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA SUL-RIO-GRANDENSE - IFSUL
Flávio Luís Barbosa Nunes
Reitor
Rodrigo Nascimento da Silva
Pró-reitor de Ensino
Veridiana Krolow Bosenbecker
Diretora de Políticas de Ensino e Inclusão
Gisela Loureiro Duarte
Pró-reitora de Extensão e Cultura
Antônio Cardoso Oliveira
Chefe do Departamento de Educação a Distância e Novas Tecnologias
Eletricidade Básica | 2020
Slide: material complementar
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA SUL-RIO-GRANDENSE - IFSUL
Maria Isabel Giusti Moreira
Coordenadora da Coordenadoria de Produção de Tecnologias Educacionais
Coordenadora Geral da Rede e-Tec Brasil
Cinara Ourique Nascimento
Coordenadora Adjunta
Ivana Caldeira Siqueira
Coordenadora de Curso - Área de Administração
Gladimir Ceroni Catarino
Coordenador de Curso - Área de T.I.
Eletricidade Básica | 2020
Slide: material complementar
Eletricidade Básica | 2020
Slide: material complementar
CONTEÚDO
José Clair Menezes Júnior
Equipe Multidisciplinar do DETE
REVISÃO PEDAGÓGICA E LINGUÍSTICA
Cristiane Silveira dos Santos
Equipe Multidisciplinar do DETE
Roberta do Espírito Santo Luzzardi
Tamires Pereira Duarte Goulart
Equipe Multidisciplinar do DETE
Eletricidade Básica | 2020
Slide: material complementar
DESIGN INSTRUCIONAL
Bruna Ferreira Gugliano
Rodrigo Mascarenhas Costa
Coordenadoria de Produção de Tecnologias Educacionais
Adriana Silva da Silva
Equipe Multidisciplinar do DETE
Eletricidade Básica | 2020
Slide: material complementar
DESIGN GRÁFICO E DIGITAL
Ariane da Silva Behling
Natanael Rodrigo Xavier Pires
Coordenadoria de Produção de Tecnologias Educacionais
Carolina Alves Peres
Felipe Anjos Rommel da Silveira
Max Timm Beskow
Sibelle Carvalho de Medeiros
Equipe Multidisciplinar do DETE
Eletricidade Básica | 2020
Slide: material complementar
DESENVOLVIMENTO E SUPORTE AVA
Luís Fernando da Silva Mendes
Rodrigo da Cruz Casalinho 
Coordenadoria de Produção de Tecnologias Educacionais
Alessander Osorio
Alex Bertei
Andressa Oliveira da Silveira
Carlos Eduardo Rochedo da Silva
Geancarlo Saldanha Maydana
Gustavo Lameirão de Lima
Henrique dos Santos Ferreira
Ítalo Nolasco Ramos
Lauren de Almeida Gonçalves
Lucas Barreiro Agostini
Narúsci dos Santos Bastos
Equipe Multidisciplinar do DETE