Transformadores

Transformadores 1- Transformadores O transformador é um equipamento elétrico formado por bobinas isoladas eletricamente em torno de um núcleo comum. A bobina que recebe energia de uma fonte ca é chamada de primário. A bobina que fornece energia para uma carga ca é chamada de secundário. Todo o processo de transferência de energia de uma bobina para outra é feito através do núcleo, usando o acoplamento das bobinas (acoplamento magnético).

Fig.1.1 – Bobinas Primária e Secundária 2.1- Relação de Tensão e Corrente a) A tensão nas bobinas de um transformador é diretamente proporcional ao número de espiras das bobinas.

dφ φ = φm senϖt , aplicando em e1 = N1 dt e2 = ωN 2φm cos ωt

obtemos

e1 = ωN1φm cos ωt . analogamente

e1 Vp Np Np , a= = = e2 Vs Ns Ns

Vp - tensão primária, V. Vs - tensão secundária, V. Np - Número de espiras do primário. Ns - Número de espiras do secundário. a – relação de transformação. b) A corrente que passa nas bobinas de um transformador é inversamente proporcional à tensão nas bobinas.
Ip Vs Ns = = Is Vp Np

Ip - corrente primária, A Is - corrente secundária, A .

1

Transformadores 2.2- Razão de Impedância É transferida uma quantidade máxima de potência de um circuito para outro quando a impedância dos dois circuitos for a mesma ou quando estiverem “casados”. Se os dois circuitos tiverem impedâncias diferentes, deve ser usado um transformador de acoplamento como um dispositivo “casador” de impedância entre os dois circuitos. A razão de espiras estabelece a relação correta entre a razão das impedâncias dos enrolamentos do primário e do secundário. Esta relação é expressa através da equação:
(

NP 2 ZP ) = NS ZS

Zp – Impedância do primária, Ω Zs – Impedância do secundária, Ω Np - Número de espiras do primário Ns - Número de espiras do secundário

2.3- Equação da FEM de um Transformador

E1 =

ϖN1φm ϖ = 4,44fN1φm , f = 2π 2

E1 – Tensão eficaz, induzida no primário, em Volts. f - Freqüência em Hz. N1 - Número