Transformadores Elétricos: Equações!

Os transformadores elétricos são equipamentos importantes para o nosso dia a dia. Em função disso, entender quais são os tipos de transformadores elétricos é muito importante, e facilita o estudo sobre outras propriedades desses aparelhos, que serão importantes para a resolução de exercícios.

Com base nisso, serão apresentadas a seguir as duas equações principais que são utilizadas para os cálculos que envolvem os transformadores elétricos. Afinal, são os cálculos que aparecem na grande maioria dos exercícios que envolvem essa área.

Equações para os transformadores

Antes de apresentarmos as equações utilizadas pelos transformadores, é importante entender alguns conceitos básicos sobre a sua construção. De uma forma simplificada, os transformadores são compostos por dois enrolamentos de cobre, torcidos ao redor de um núcleo metálico (normalmente de ferro).

Em função disso, o número de voltas do enrolamento primário e secundário será o responsável pela transformação da tensão ou corrente elétrica, que é o objetivo principal do nosso equipamento. Sendo assim, teremos duas equações muito semelhantes: uma para o cálculo da tensão e o outro para o cálculo da corrente elétrica nos enrolamentos.

Tensão elétrica no transformador

Começando pela tensão, a relação entre tensões nos enrolamentos primário e secundário é dado pela equação:

Em que:

• Vp é a tensão elétrica no enrolamento primário;
• Np é o número de voltas do enrolamento primário;
• Vs é a tensão elétrica no enrolamento secundário; e
• Ns é o número de voltas do enrolamento secundário.

Dessa maneira, a tensão elétrica no transformador depende do valor disponível na entrada ou saída e do número de voltas do condutor, tanto no enrolamento primário quanto no enrolamento secundário.

Corrente elétrica no transformador

De maneira muito semelhante à tensão elétrica, a corrente elétrica em um transformador também será dependente da variável da corrente de entrada ou saída e do número de voltas do condutor no enrolamento primário e no secundário. Assim, a corrente elétrica no transformador elétrico é dada pela equação:

Onde:

• ip é a corrente elétrica no enrolamento primário;
• Np é o número de voltas no enrolamento primário;
• is é a corrente elétrica no enrolamento secundário; e
• Ns é o número de voltas no enrolamento secundário.

Unidades

Vale ressaltar também a importância de utilizar as unidades corretas nesses problemas. Em relação ao número de voltas, não teremos muitas dificuldades, uma vez que essa já será a nossa unidade. Já em relação à tensão elétrica, é importante utilizar sempre a mesma ordem de grandeza em relação à unidade (V, kV). Isso também vale para corrente elétrica, sendo necessário utilizar sempre a mesma ordem de grandeza para as unidades.

Dessa maneira, foram apresentadas ao longo da publicação as equações utilizadas para os cálculos envolvendo transformadores elétricos. Os transformadores elétricos são aparelhos importantíssimos e com dezenas de aplicações industriais e para o nosso dia a dia.

Em função disso, esses aparelhos são cobrados em vestibulares, e é indispensável conhecer as suas equações para aplicá-las da maneira correta. As duas equações apresentadas na publicação são fundamentais para realizar os exercícios que envolvem transformadores elétricos, e são dependentes do número de voltas do condutor nos enrolamentos primário e secundário.

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