Física Experimental III
Transformador desmontável 4° Relatório
Nome: Andréa França de Lima Turma: !"# $atrícula: %!&%!&4'#4( )ro*essor: Nelson
1. Introdução
+s trans*ormadores s,o utili-ados em ./rios e0uipamentos do nosso cotidiano1 como por exemplo1 nas instalaç2es elétricas e tam3ém em e0uipamentos 0ue utili-am como princípio de *uncionamento a eletricidade 5 importante1 tanto para a se6urança 0uanto para o 3om *uncionamento 7e*ici8ncia9 dos aparelos elétricos1 0ue a tens,o 0ue sai da usina 6eradora de ener6ia elétrica e ce6a até as
resid8ncias
se;a
relati.amente
3aixa
2. Objetivo
Este experimento tem por o3;eti.o compreender o *uncionamento e a *inalidade de um trans*ormador ele.ador de tens,o e reali-ar as mediç2es necess/rias para a compro.aç,o dos de.idos *ins
3. Embasamento teórico
Trans*ormador é uma m/0uina elétrica constituída de duas ou mais 3o3inas 7enrolamentos9 e um >camino? ou circuito ma6nético acoplado a essas 3o3inas +s enrolamentos s,o classi*icados em prim/rios e secund/rios + prim/rio é por onde entra a ener6ia 0ue .ai ser trans*ormada1 ;/ o secund/rio é onde sai a ener6ia 0ue *oi trans*ormada As duas 3o3inas de *io existentes s,o separadas e enroladas @ .olta de uma peça de *erro denominada n=cleo
indu- uma *orça eletromotri- .ari/.el ou tens,o na 3o3ina1 e se uma car6a esti.er li6ada a essa 3o3ina1 ocorre um *luxo de corrente elétrica no re*erido enrolamento1 sendo trans*erida ener6ia elétrica do circuito prim/rio para a car6a atra.és do trans*ormador m trans*ormador é uma m/0uina de *uncionamento re.ersí.el + trans*ormador tem como principal *unç,o a;ustar tens2es e correntes con*orme as necessidades1 o 0ue *a- dele um aparelo elétrico muito utili-ado 5 um dispositi.o destinado a trans*erir ener6ia elétrica de um circuito para outro1 trans*ormando corrente elétrica sinusoidal com uma determinada tens,o1 em corrente elétrica sinusoidal1 com uma tens,o e corrente di*erentes das iniciais No trans*ormador n,o existe 0ual0uer tipo de li6aç,o eléctrica entre as tens2es do prim/rio e do secund/rio1 uma .e- 0ue é o *luxo ma6nético 0ue *a- com 0ue a trans*ormaç,o aconteça Existem di.ersos tipos de trans*ormadores com di*erentes tipos de construç,o1 mas todos *uncionam com o mesmo princípio: induç,o eletroma6nética Bentre eles podemos citar o trans*ormador ideal e o trans*ormador real m trans*ormador é considerado ideal 0uando n,o existe perda +u se;a1 a pot8ncia o3tida no secund/rio é i6ual @ *ornecida pelo prim/rio No trans*ormador ideal a relaç,o de trans*ormaç,o é dada pela relaç,o entre o n=mero de espiras do prim/rio e do secund/rio1 e uma .e- 0ue n,o existem perdas1 temos: N P N S
=
V p ( t ) V s (t )
P P = PS ⇔ V P × I P=V S × I S ⇔
N P N s
=
V P V S
I S =
I P
V P ( t ) I S ( t ) V S ( t )
=
I P ( t )
+nde: N P
C nD de espiras do prim/rio
N S
C nD de espiras do secund/rio
P P
C pot8ncia prim/ria
P S
C pot8ncia secund/ria
I P
C corrente prim/ria
I S
C corrente secund/ria
/ em um trans*ormador real existe perda na parte do eletroma6netismo Estas perdas acontecem nos enrolamentos1 uma .e- 0ue estes t8m resist8ncia e 0uando neles passam as correntes 6eraGse calor P P
C
H Pd 7 Pd C pot8ncia perdida9
PS
ƞC rendimento ƞ=
P S P P
ƞ=
PS
P P
* 100 %
4. rocedimento e!"erimental 4.1 #ateriais utili$ados
Trans*ormador ele.ador de tens,o com uma 3o3ina de '!! espiras e outra de !! Fonte de alimentaç,o di6ital % multímetros Fios condutores
4.2 %escrição do e!"erimento
+ teste 3aseouGse na instalaç,o do pe0ueno trans*ormador @ parte traseira da *onte de ener6ia G 0ue nos daria uma corrente alternada G e a a*eriç,o da tens,o na entrada e na saída do mesmo e da corrente na entrada do trans*ormador omo primeiro passo1 *oi li6ado um *io condutor na saída ne6ati.a da *onte de ener6ia e sua outra extremidade em um dos multímetros1 0ue esta.a li6ado na escala de &A Após li6armos o primeiro *io1 li6amos o se6undo na outra extremidade do multímetro 0ue medir/ a corrente1 até a entrada ne6ati.a do enrolamento prim/rio do trans*ormador
Em se6uida1 li6amos um *io da saída positi.a da *onte até a entrada positi.a do enrolamento prim/rio Tam3ém nas entradas do enrolamento prim/rio1 só 0ue a6ora no lado contendo '!! espiras li6amos um se6undo multímetro 0ue nos *ornecer/ a tens,o de saída do trans*ormador Este é li6ado na escala de %!!J Após reali-ada todas as li6aç2es1 acionamos a *onte de ener6ia
&. 'esultados
Ao reali-armos o acionamento do circuito1 o3ti.emos as se6uintes a*eriç2es:
#ult(metro ) *ocali$ação
&GEntrada do trans*ormador %GKaída do trans*ormador
N P N S
=
V p V s
300 =
600
0. +onclusão
=
22,7 45,7
=
Tensão 22,- 4&,0
!1"" J 7perda do circuito9
+orrente 4/ 4/
om 3ase nos estudos e no experimento reali-ado1 podemos .eri*icar na pr/tica o *uncionamento de um trans*ormador em pe0uena proporç,o e tam3ém1 atra.és das a*eriç2es1 podemos con*irmar a ele.aç,o da tens,o de entrada 0ue no início era de aproximadamente % J1 e no *inal passou a estar com aproximadamente 4# J Jeri*icouGse tam3ém na pr/tica o 0ue ocorre num trans*ormador real1 pois ao *inal1 apresentou uma pe0uena perda de !1"( J no seu resultado1 )or *im1 concluiGse 0ue o circuito do trans*ormador em 0uest,o é um circuito do3rador de tens,o com perda de !1"( J +u se;a1 o rendimento caiu pouco1 pois a 3o3ina secund/ria tem mais espiras 0ue a prim/ria e conse0uentemente uma resist8ncia menor no caso de trans*ormadores a3aixadores o rendimento cai muito de.ido @ 3o3ina secund/ria ter menos espiras e conse0uentemente uma resist8ncia menor
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G TI)LER1 )aul Física Jolume Eletricidade e $a6netismo M ediç,o1 LT 1 Rio de aneiro1 &""#
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