Relatório transformadores

         

TRANSFORMADOR

                

        Tiago Souza Nunes                         RA: B91ADG-2

        Victor Assis Castro Cunha                RA: C1247H-7

                RA:

        

        

        

Lab. Complementos de Física, Sérgio Garavelli

05 de Novembro de 2015.

Resumo: No presente experimento estudamos sobre o funcionamento de transformadores. sua estrutura, aplicação e características. Dessa forma, compreendemos como se comportam os transformadores dentro do seu princípio de funcionamento, sendo este o fator de transformação dos valores de tensão. Realizamos testes no mesmo, fazendo ainda as medições de voltagem na entrada e na saída do solenóide (bobina), no qual nota-se a real transformação dos valores de tensão, descritos como seu princípio de funcionamento.

Introdução

                

Sabendo que os transformadores possuem como princípio de funcionamento, a transformação dos valores de tensão elétrica, nota-se uma relação com a indução magnética e eletromagnetismo de modo geral. E além disso, são usados na modificação de impedâncias em circuitos elétricos.

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Figura 1- Transformador

Dessa forma, os transformadores são classificados de acordo com sua utilização e de acordo com sua estrutura (núcleo). De acordo com sua estrutura ou núcleos, existem: o núcleo de ar- enrolamentos ficam em contato com a atmosfera e o núcleo ferromagnético- onde são usadas chapas de aço laminadas. Já de acordo com a sua utilização, existem os monofásicos e trifásicos e autotransformadores.

Os transformadores possuem no mínimo dois enrolamentos, sendo o primário por onde a tensão entra e o secundário, por onde essa mesma tensão já transformada sai. Já para casos de três enrolamentos, o terceiro enrolamento é chamado de terciário.

Fundamentação teórica

• ESTRUTURA

Um transformador é constituído por um núcleo, feito de material altamente imantável, sendo este um ferro laminado. Possui ainda duas bobinas com números diferentes de espiras isoladas entre si, chamadas de primário (bobina que recebe a tensão da rede) e secundário (bobina que sai a tensão transformada).

        

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Figura 2: Estrutura do transformador

• FUNCIONAMENTO

O seu funcionamento é baseado na criação de uma corrente induzida no secundário, a partir da variação de fluxo gerada pelo primário. Ou seja, uma tensão é aplicada aos terminais do enrolamento primário do transformador, a corrente elétrica alternada gera um fluxo magnético alternado no núcleo. Por sua vez, este inserido no núcleo de ferro, atravessa o enrolamento secundário do transformador produzindo nessa bobina uma corrente elétrica alternada induzida.

    Em um transformador tido como ideal, tensão de entrada e de saída são proporcionais ao número de espiras em cada bobina, sendo:

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• APLICAÇÃO

Os transformadores são aplicados a diversas vertentes, sendo a mais importante delas, a distribuição de energia elétrica. Além disso, podemos encontra-lo em circuitos de baixa tensão e equipamentos de corrente contínua.

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Figura 3 e 4:Tipos de Transformadores

        

Procedimento/ Resultados

Seguindo as etapas estabelecidas no roteiro experimental e visando entendemos de forma prática como é formado um transformador, junto ao seu princípio de funcionamento e aos cálculos que fundamentam este estudo, realizamos os seguintes procedimentos:

1° Procedimento: Medimos a tensão de entrada

2° Procedimento: Medimos a tensão de saída

3° Procedimento: Analisamos a relação tensão e espira

Para realização de tais procedimentos, foram usados os seguintes materiais:

• Bobinas (solenóides);
• Fonte de tensão;
• Cabos diversos;
• Núcleo de ferro;
• Voltímetro;

Análise dos Resultados

Os resultados obtidos foram as medições da tensão de entrada (primário) e a tensão de saída (secundário). Assim, foi montada a seguinte tabela:

COLETA DE DADOS

Gerador (V)	V1 (V)	V2 (V)
20	20,22	08,03
25	25,25	10,23
30	30,29	12,47
35	35,21	14,68
40	40.7	17,32
45	45,3	19,47
50	50,8	21,95

      Tabela 1: Medidas de tensão no transformador

ATIVIDADE 1:

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V2 teórico (V)	V2 medido (V)	Comparação
10	08,03	-19,70%
12,5	10,23	-18,16%
15	12,47	-16,87%
17,5	14,68	-16,51%
20	17.32	-13,40%
22,5	19,47	-13,47%
25	21,95	-12,20%

Tabela 2: Comparação entre os valores obtidos com os valores teóricos

ATIVIDADE 2:

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Gráfico 1: Gráfico de V1xV2

EXERCÍCIOS

QUESTÃO 1:

O ferro conduz melhor que o ar porque sua capacidade de permeabilidade magnética de conduzir linhas de indução é muito maior. Essa capacidade depende do material de que é feito, do objeto e também do campo magnético existente. Pra se ter uma ideia, a permeabilidade do ferro pode ser até 2000 vezes maior que a do ar. Ou seja, podem passa 2000 vezes mais linhas de indução por determinado espaço ocupado.