O documento aborda os transformadores e sua relação com a corrente alternada, explicando conceitos fundamentais como funcionamento, eficiência, e perdas. Explica a dinâmica entre tensões e números de voltas nas bobinas, além de suas aplicações em transmissão e distribuição de energia elétrica. Essencial para compreender como os transformadores permitem a transmissão eficiente de energia elétrica em longas distâncias e sua importância em tecnologia e eletrônica.

1. A P R E S E N T A Ç Ã O
TRAnsformadores
e sua relação com a
GABRIEL SCHUTZ, MATEUS SILVEIRA

2. Tópicos:
Introdução à Corrente Alternada
1.
Definindo corrente alternada.
Diferenças entre corrente alternada e corrente contínua.
Princípios Fundamentais dos Transformadores
2.
Funcionamento básico de um transformador.
Lei de Faraday e indução eletromagnética.
Componentes principais de um transformador.
Relação entre Tensão, Corrente e Número de Voltas
3.
Equação fundamental dos transformadores.
Como a relação entre o número de voltas nas bobinas afeta a tensão.
Transformadores elevadores e REBAIXADORES de tensão
4.
Eficiência e Perdas nos Transformadores
5.
Perdas por efeito Joule.
Perdas por correntes parasitas.
Aplicações e Importância dos Transformadores
6.
Uso em sistemas de transmissão de energia.
Papel na distribuição de energia elétrica em residências e indústrias.
Aplicações específicas em eletrônica e tecnologia.
BIBLIOGRAFIA
7.

3. INTRODUção À corrente alternada:
A corrente alternada (CA) é um tipo de corrente elétrica na qual a direção e a
intensidade do fluxo de elétrons variam periodicamente. Isso significa que a
corrente elétrica flui em ciclos, alternando sua direção em um padrão regular.
Esse tipo de corrente é amplamente utilizado em sistemas de transmissão de
energia elétrica e é gerado principalmente por geradores e alternadores.
Definindo corrente alternada:
Na corrente alternada, a mudança de direção do fluxo de elétrons ocorre em
um ciclo completo. Isso é conhecido como ciclo de AC ou ciclo senoidal.
Diferenças entre corre
nte
alternada e corrente contínua:
A corrente contínua (CC) e a corrente alternada (CA) diferem principalmente na
direção do fluxo de elétrons. A corrente contínua é caracterizada por um fluxo
contínuo e unidirecional de elétrons, fluindo constantemente em uma única direção
ao longo do tempo. É o caso das baterias, pilhas e fontes de energia que geram
eletricidade nesse padrão. Por outro lado, a corrente alternada tem um movimento
oscilatório, onde a direção do fluxo de elétrons muda periodicamente, variando
entre positivo e negativo em um padrão de onda senoidal. Esse tipo de corrente é
usado em sistemas de distribuição de energia devido à facilidade de transformação
de tensão por meio de transformadores, o que torna a transmissão de energia mais
eficiente em longas distâncias.

4. Princípios Fundamentais dos Transformadores:
Um transformador é composto por duas bobinas enroladas em torno de um núcleo
magnético. A bobina de onde a corrente elétrica entra é chamada de bobina primária,
enquanto a outra bobina é a bobina secundária. Quando uma corrente alternada (CA)
passa pela bobina primária, ela gera um campo magnético variável ao redor do núcleo do
transformador. Esse campo magnético variável induz uma corrente na bobina secundária,
de acordo com a Lei de Faraday.
Funcionamento básico de um Transformador:
Lei de Faraday e Indução Eletromagnética:
A Lei de Faraday da indução eletromagnética estabelece que uma variação no fluxo
magnético através de um circuito elétrico induzirá uma corrente elétrica nesse
circuito. Quando uma corrente elétrica varia em um enrolamento (bobina), ela gera
um campo magnético ao seu redor. Se houver uma segunda bobina próxima a essa
primeira, o campo magnético variável causará a indução de uma corrente elétrica
na segunda bobina, por meio da Lei de Faraday.

5. Princípios Fundamentais dos Transformadores:
Bobina Primária: É onde a corrente de entrada é aplicada. Geralmente, consiste em um fio condutor
enrolado muitas vezes em torno de um lado do núcleo do transformador.
Bobina Secundária: Localizada ao lado da bobina primária, é onde a energia é transferida. Quando há
variação do campo magnético gerado pela bobina primária, uma corrente é induzida na bobina secundária.
Núcleo Magnético: Feito de material ferromagnético, como ferro laminado, é usado para concentrar o campo
magnético gerado pelas bobinas. Ele maximiza a eficiência da transferência de energia ao reduzir as perdas
por dispersão do campo magnético.
Funcionamento básico de um Transformador:
BOBINA PRIMÁRIA BOBINA SECUNDÁRIA
NÚCLEO

6. Relação entre Tensão, Corrente e Número de Voltas:
Em um transformador ideal (sem perdas), a relação entre as tensões e o número de voltas
das bobinas é determinada pela Lei de Faraday da indução eletromagnética. Essa lei
estabelece que a variação do fluxo magnético através de uma superfície delimitada por
um circuito induzirá uma força eletromotriz (f.e.m.) nesse circuito. No caso de um
transformador, a variação do fluxo magnético é alcançada através da mudança de
corrente na bobina primária.
Equação fundamental dos transformadores.
Como a relação en
tre o número de voltas nas bobinas
afeta a tensão.
Essa equação mostra que a relação entre as tensões aplicadas nas bobinas está
diretamente ligada à relação entre o número de voltas das bobinas. Se o número de
voltas na bobina secundária for maior que na primária (N2 > N1), a tensão na
bobina secundária será maior que na primária (V2 > V1). Da mesma forma, se o
número de voltas na bobina secundária for menor que na primária (N2 < N1), a
tensão na bobina secundária será menor que na primária (V2 < V1).

7. Transformadores elevadores e REBAIXADORES de tensão:
Um transformador elevador possui mais voltas na bobina secundária do que na primária
(N2 > N1). Quando a corrente alternada é aplicada à bobina primária, a indução magnética
resultante gera uma tensão maior na bobina secundária, novamente proporcionalmente à
relação entre o número de voltas. Este tipo de transformador é usado em sistemas de
transmissão de energia elétrica, permitindo elevar a tensão para reduzir perdas durante o
transporte de eletricidade por longas distâncias.
Transformadores Elevadores:
Transformadores Rebaixadores:
Um transformador rebaixador possui menos voltas na bobina secundária do que na
primária (N2 < N1). Quando a corrente alternada é aplicada à bobina primária, a
indução magnética resultante gera uma tensão menor na bobina secundária,
proporcionalmente à relação entre o número de voltas. Isso é útil em redes de
distribuição, onde a tensão precisa ser reduzida para ser utilizada em residências e
em outros equipamentos eletrônicos.

8. Eficiência e Perdas nos Transformadores
Essas perdas ocorrem devido à resistência dos condutores dos enrolamentos das
bobinas. Quando a corrente elétrica passa por esses condutores, ocorre dissipação de
energia na forma de calor devido à resistência dos fios. Isso é descrito pela Lei de Joule,
e quanto maior a corrente, maior será a perda de energia por esse efeito.
Perdas por efeito Joule:
Perdas por Correntes Parasitas:
Essas perdas são devidas às correntes induzidas no núcleo do transformador.
Quando o fluxo magnético muda durante o ciclo de operação do transformador,
ocorrem correntes parasitas no núcleo, levando a perdas por histerese (atrito
molecular) e correntes de Foucault (correntes induzidas pelo campo magnético
variável).

9. Aplicações e Importância dos Transformadores
Os transformadores são vitais na transmissão eficiente de energia elétrica em longas
distâncias. Eles elevam a tensão nas linhas de transmissão para reduzir as perdas de
energia, já que a energia transmitida é inversamente proporcional ao quadrado da
tensão. Elevando a tensão através de transformadores, menos corrente é necessária
para transmitir a mesma quantidade de energia, minimizando as perdas por efeito
Joule.
Uso em sistemas de tra
nsmissão de energia:
Papel na distribuição de energia elétrica em
residências e indústrias.
Na distribuição de energia, os transformadores desempenham um papel essencial
ao reduzir a tensão da rede de transmissão para níveis utilizáveis em residências e
indústrias. Transformadores abaixadores de tensão são usados para diminuir a alta
tensão da rede para valores seguros e adequados para utilização doméstica e
industrial. Isso permite que dispositivos e equipamentos operem com segurança em
níveis de tensão compatíveis.
Linhas de Transmissão de alta tensão
Subestação para distribuição de energia

10. Aplicações e Importância dos Transformadores
Em eletrônica e tecnologia, os transformadores são empregados em várias aplicações. Por exemplo, em fontes de
alimentação, os transformadores são usados para converter tensões de corrente alternada (AC) em tensões de
corrente contínua (DC) apropriadas para eletrônicos. Além disso, em equipamentos de áudio, transformadores são
usados em amplificadores e sistemas de áudio para aumentar ou diminuir a tensão e isolar circuitos.
Aplicações Específicas em Eletrônica e Tecnologia
Retificador de Onda Completa

11. BIBLIOGRAFIA:
Informações retiradas de:
Khan Academy
(https://pt.khanacademy.org/)
Mundo da Elétrica
(https://www.mundodaeletrica.com.br/)
Portal da Educação Tecnológica
(https://www.portaleducacao.com.br/)
Todas as imagens retiradas de:
Google Images
(https://images.google.com.br/)