FISICA

10. TRANSFORMADORES
10.1 Introdução
Por volta do século XIX o físico britânico Michael Faraday estabeleceu o fenômeno da indução magnética. Uma de experiências de Faraday consistiu em induzir uma corrente numa bobina variando a corrente em outra bobina, assim o fluxo magnético produzido atua sobre a outra e sua variação gera a corrente. Dessa forma, descobriu-se que um campo magnético pode induzir uma corrente num fio, mas isso somente ocorre quando o campo magnético for variável. Assim, as forças eletromotrizes (fems) e as correntes provocadas por um campo magnético variável são chamadas de fems induzidas e correntes induzidas e o processo todo é conhecido como indução magnética. Todas as correntes e fems induzidas possuem a mesma freqüência da fonte de tensão.
O transformador é um dispositivo que permite converter um valor de tensão para outro. O seu funcionamento está baseado na indução magnética que uma fem alternada num circuito provoca num circuito próximo, devido a indutância mútua dos dois circuitos.
O transformador é constituído de dois enrolamentos: um enrolamento primário que recebe a tensão de entrada; e um enrolamento secundário cuja saída fornece a tensão transformada (Figura 10.1).
Fonte de corrente alternada Núcleo de ferro

Ip
Vp
Np

Ns
Vs
R

Enrolamento primário Φ
Enrolamento secundário

Figura 10.1: Esquema de um transformador (Sears & Zemansky).

Apostila de Laboratório de Física B
Departamento de Física, Universidade Federal de Sergipe

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Supondo que todas as linhas de campo magnético estejam confinadas no núcleo de ferro e desprezando a resistência dos enrolamentos, tem-se que em todos os instantes o fluxo magnético Φ é o mesmo em todas as espiras do enrolamento primário e do secundário. Seja Np o número de espiras do enrolamento primário e Ns o número de espiras do secundário. Assim, sabendo-se que o fluxo magnético varia, bem como as correntes nas duas bobinas, as fems são dadas por: