Vídeo: Transformadores, relação de tensão. 2024
Um transformador combina os dois princípios básicos de magnetismo e indutância, colocando duas bobinas de arame em proximidade umas das outras. Aqui estão os princípios que o transformador explora:
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Uma mudança de corrente que passa por um fio cria um campo magnético em movimento ao redor do fio.
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Uma corrente de mudança será induzida em um fio exposto a um campo magnético em movimento.
Quando uma fonte de AC está conectada a uma das bobinas, essa bobina cria um campo magnético que se expande e colapsa em conjunto com a mudança de tensão da corrente alternada. Em outras palavras, à medida que a tensão aumenta através da bobina, a bobina cria um campo magnético em expansão. Quando a tensão atinge seu pico e começa a diminuir, o campo magnético criado em torno da bobina começa a entrar em colapso.
A segunda bobina está localizada dentro do campo magnético criado pela primeira bobina. À medida que o campo magnético se expande, ele induz a corrente na segunda bobina. A tensão através da segunda bobina aumenta enquanto o campo magnético se expande. Quando o campo magnético começa a entrar em colapso, a tensão através da segunda bobina começa a diminuir.
Assim, a corrente induzida na segunda bobina espelha a corrente que passa pela primeira bobina. Uma pequena quantidade de energia é perdida no processo, mas se o transformador está bem construído, a força da corrente induzida na segunda bobina é muito próxima da força da corrente passada pela primeira bobina.
A primeira bobina em um transformador - o que está conectado à tensão CA - é chamada de bobina primária . A segunda bobina - aquela em que uma tensão CA é induzida - é chamada de bobina secundária . Todos os transformadores têm uma bobina primária e secundária.
Um transformador cuja bobina primária tem mais voltas do que a sua bobina secundária é chamado de transformador descendente porque reduz a tensão - ou seja, a tensão na bobina secundária é menor que a tensão no primário bobina. Da mesma forma, um transformador que possui mais voltas no secundário do que no primário é chamado de transformador step-up porque aumenta a tensão.
Embora a tensão aumente em um transformador step-up, a corrente é reduzida proporcionalmente. Por exemplo, se a bobina primária tiver metade de rotações como a bobina secundária, a tensão induzida na bobina secundária será o dobro da tensão aplicada à bobina primária, mas a corrente que flui através da bobina secundária será metade da corrente fluindo através da bobina primária.
Da mesma forma, quando a tensão diminui em um transformador step-down, a corrente aumenta proporcionalmente. Assim, se a tensão for cortada ao meio, a corrente duplica.
Lembre-se da fórmula básica para calcular a energia elétrica:
P = V I
Em outras palavras, a energia é igual à tensão atual. Um transformador transfere energia da bobina primária para a bobina secundária. Uma vez que o poder deve permanecer o mesmo, se a tensão aumentar, a corrente deve diminuir. Da mesma forma, se a tensão diminuir, a corrente deve aumentar.
Os transformadores são a principal razão pela qual usamos corrente alternada em vez de corrente contínua em grandes sistemas de distribuição de energia. Isso porque, quando você envia grandes quantidades de energia em uma longa distância, é muito mais eficiente enviar a energia sob a forma de alta tensão e baixa corrente.
Os transformadores funcionam apenas com corrente alternada. Isso é porque é a mudança do campo magnético criado pela bobina primária que induz a tensão na bobina secundária. Para criar um campo magnético em mudança, a tensão aplicada na bobina primária deve estar mudando constantemente. Como a DC é uma tensão constante e fixa, cria um campo magnético fixo que não induzirá tensão na bobina secundária.
