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Universidade Estadual Paulista – "Júlio de Mesquita Filho"
FEB – Faculdade de Engenharia de Bauru
Laboratório de Física III
Pré-Relatório número 7
TRANSFORMADORES
Profª Ligia de Oliveira Ruggiero
Filipe Italiano Leal - 911933
João Paulo de Oliveira Freitas – 911721
Murilo Borges Campos Tonhati – 911526
Rodrigo Estorino da Costa – 911283
Bauru
2010
1)
A lei da indução de Faraday, elaborada por Michael Faraday a partir de
1831, afirma que a corrente elétrica induzida em um circuito fechado por um
campo magnético, é proporcional ao número de linhas do fluxo que atravessa
a área envolvida do circuito, na unidade de tempo. [1]
Sendo E o campo elétrico induzido, ds é um elemento infinitesimal do
circuito e dΦB/dt é a variação do fluxo magnético. Uma maneira alternativa
de se representar é na forma da diferença na função do campo magnético B:
Portanto:
2)
A Lei de Lenz afirma que o sentido da corrente é o oposto da variação
do campo magnético que a gera. [1]
Figura 1 – Aproximação e afastamento de um ímã próximo a uma espira. [2]
A Lei de Faraday foi expressa matematicamente na forma elaborada por
Franz Ernst Neumann em 1845 em termos da força eletromotriz: [1]
Se o campo magnético concatenado ao circuito está diminuindo, o campo
magnético gerado pela corrente induzida irá na mesma direção do campo
original (se opõem a diminuição), se, pelo contrário, o campo magnético
concatenado está aumentando, o campo magnético gerado irá em direção oposta
ao original (se opõem ao aumento).
3)
O transformador desempenha uma função importante na transmissão e
distribuição de energia elétrica, elevando e abaixando as tensões para
níveis compatíveis. [3]
Figura 2 - Ilustração de um transformador com núcleo de ferro. [4]
Como pode-se ver, há duas bobimas, a do primário e a do secundário.
Há a possibilidade de não haver carga no secundário, dessa forma temos algo
do tipo:
Figura 3 – Transformador sem carga no secundário. [5]
Se o segundo enrolamento permanecer aberto, sua presença não altera o
comportamento do dispositivo.
Se ligarmos o enrolamento primário a uma fonte de tensão alternada o
fluxo produzido no núcleo induzirá tensão tanto no enrolamento primário
como no secundário. Considerando-se a resistência desprezível, como na
análise do reator, a tensão induzida no enrolamento primário será igual, em
cada instante, à tensão aplicada. A tensão induzida no enrolamento
secundário será dada pela equação:
A diferença entre a tensão induzida no primário e no secundário deve-
se ao diferente número de espiras. Se é maior que , o dispositivo
é um transformador elevador, onde a tensão induzida no secundário é maior
do que a do primário, na proporção do número de espiras. Dizendo isto,
estamos supondo que a dispersão de fluxo no enrolamento primário é muito
pequena comparada com o fluxo principal e isto é verdade para fmm muito
baixa, presente nesta condição de circuito aberto. A proporcionalidade
entre tensões e espiras pode ser escrita por:
onde a é chamado de relação de espiras ou relação de transformação. [5]
A relação entre as espiras e as correntes é oposta à das tensões [6]:
I1/I2 = N2/N1 = 1/a
Com o secundário em aberto, a potência de entrada sem carga é
aproximadamente igual à potência dissipada no núcleo. [7]
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1]: SANT'ANNA, C., A lei de indução de Faraday, Engenharia Elétria, UFSE,
via ebah.com.br.
[2]: http://www.brasilescola.com/fisica/a-lei-lenz.htm (acesso 01/05/2010,
11:30hr)
[3]: http://www.dsee.fee.unicamp.br/~sato/ET515/node50.html (acesso
01/05/2010, 11:47hr)
[4]: FRANCHI, C. M., Transformadores, Eletrotecnica, via
claitonfranchi.com.
[5]: http://www.dsee.fee.unicamp.br/~sato/ET515/node55.html (acesso
01/05/2010, 12:03hr)
[6]: http://www2.eletronica.org/artigos/eletronica-analogica/resumo-sobre-
transformadores (acesso 01/05/2010, 12:16hr)
[7]: http://dee.feg.unesp.br:8080/Disciplinas/SEL4001/Capitulo_8.pdf
(acesso 01/05/2010, 12:28hr)
