Caso você ainda não o conheça, saiba que mesmo sem perceber você provavelmente já o viu por aí enquanto andava pelas ruas. Ainda não sabe do que estamos falando? Vamos lhe dar uma dica: às vezes, ele pode ser encontrado presente em postes de luz e seu tamanho grande pode ter chamado a sua atenção.
Pois saiba que estamos falando exatamente dos transformadores, dispositivos com alta importância no mundo da elétrica. Se você ainda não conhece eles ou deseja conhecê-los nos mínimos detalhes, confira aqui tudo o que você precisa saber sobre os transformadores e acabe de vez com as dúvidas!
Transformadores: o que são?
Desenvolvido em 1831 pelo físico e químico britânico Michael Faraday, o transformador é um dispositivo criado com o objetivo de alterar os níveis da corrente e tensão elétrica entre circuitos, tendo a capacidade de manter a potência elétrica quase sempre de forma constante. Dessa forma, ele também é capaz de alterar o valor de impedâncias elétricas dentro de um circuito.
Para isso, os transformadores utilizam-se dos princípios eletromagnéticos propostos na Lei de Lenz e na Lei de Faraday-Neumann-Lenz (ou Lei da Indução de Faraday). A primeira Lei determina que o sentido da corrente induzida criará um campo magnético oposto ao fluxo magnético do qual foi originado. Enquanto a segunda Lei determina como um campo magnético irá interagir com um circuito elétrico para que seja produzida uma força eletromotriz.
Como funcionam os transformadores?
Como explicado acima, os transformadores possuem o papel de modificar os níveis de tensão e corrente elétrica dentro de circuitos, podendo diminuir ou aumentar elas de acordo com a necessidade.
Ao diminuir a tensão de entrada, o transformador aumenta o nível de intensidade da corrente elétrica de saída e mantém constante a potência dela. O mesmo ocorre quando a situação é invertida.
O transformador é construído com dois enrolamentos de fios feitos com cobre dos quais são chamados de primário e secundário. Esses fios são enrolados em núcleo de ferro magnético (comumente produzido com silício ou metal amorfo), sem que haja contato direto entre eles e realizam diversas voltas em torno do núcleo.
O fio (enrolamento) primário tem conexão direta com um gerador de força do tipo eletromotriz alternada, onde será criada uma corrente elétrica que tenha sentido e intensidade variáveis, resultando em um campo magnético que contenha os mesmos critérios. Após passar por uma amplificação pelo núcleo, o campo magnético variável segue para o fio secundário e produz uma corrente elétrica nele.
Tipos de transformadores e classificações existentes
Para estudar ou utilizar os transformadores, é preciso primeiro entender que há diversas categorias e eles são classificados seguindo diferentes critérios, tais como: finalidade do transformador (potência, corrente, distribuição ou força), tipo de transformador (autotransformador, com dois ou mais que dois enrolamentos), material utilizado no núcleo (de ar ou ferromagnético) e, por fim, número de fases (polifásico, trifásico ou monofásico).
Atualmente, as configurações de transformadores que podem ser encontradas no mercado são:
Transformador de força
Esse tipo de transformador atua diretamente com níveis altos em correntes elétricas e potenciais elétricos. Geralmente, este tipo é utilizado em aplicações dos quais necessitam de bastante potência elétrica (como é o caso de fornos industriais, por exemplo) e para gerar energia elétrica. O transformador de força é, na verdade, um dos dois subgrupos dentro do transformador de potência.
Transformador de potência
Também chamados de transformadores trifásicos, esse tipo de transformador tem a capacidade de controlar a tensão elétrica, podendo diminuir ou aumentar a corrente de um circuito sem que haja alguma alteração na potência do mesmo. Ele também seguirá a quantidade de enrolamentos dispostos tanto na bobina primária quanto na secundária, assim como segue às necessidades de uso.
Transformador de distribuição
Como o próprio nome indica, esse tipo de transformador tem a função de rebaixar a corrente elétrica e distribuí-la entre as linhas de transmissão até o cliente final. Por esse motivo, o transformador de distribuição pode ser encontrado em usinas elétricas para que ocorra a entrega correta da energia até cada consumidor, geralmente instalado em câmaras subterrâneas e postes de luz. Assim como o tipo de força, o transformador de distribuição também é um subgrupo dentro do transformador de potência.
Transformador de corrente
Atuando diretamente na corrente elétrica, esse tipo de transformador tem a capacidade de diminuir a intensidade da mesma, para que ela seja enviada sem problemas para dispositivos de baixa tensão (ou seja, que não suportam uma alta corrente elétrica) e/ou também para redes de transmissão.
Mas além dessas categorias acima, também é possível encontrar outros dois tipos de transformadores, chamados de autotransformadores e transformadores toroidais. Eles são categorizados da seguinte forma:
Autotransformador
Embora não ofereça isolamento elétrico, o autotransformador é uma opção com melhor custo e leveza quando comparado com o transformador de enrolamento duplo, além de ser mais compacto. Com ao menos três saídas diferentes, é possível perceber também que os enrolamentos do autotransformador estejam em contato.
Transformador toroidal
Com uma das montagens mais fáceis entre os demais tipos (sendo necessário apenas um parafuso para prendê-lo, por exemplo), os transformadores toroidais possuem uma baixa irradiação do campo magnético, que por sua vez se torna capaz de diminuir a interferência em um circuito elétrico. Além disso, ele costuma não produzir sons, sendo quase que totalmente silencioso.
Conclusão
Sem dúvida, os transformadores são uma das maiores invenções criadas por Michael Faraday em 1831 e trouxe diversas oportunidades para a área de elétrica desde então. Eles são capazes de alterar a corrente e a tensão elétrica de um circuito, conseguindo manter uma potência elétrica constante. E para realizar essas funções, os transformadores utilizam a indução de corrente do qual segue os princípios do eletromagnetismo.
Formados por dois fios de cobre denominados de enrolamento primário e enrolamento secundário, que se enrolam em volta de um núcleo feito de ferro. Além disso, os transformadores são divididos dentro de diferentes categorias a depender de seus critérios próprios e funcionalidades. Entre a lista de configurações, há transformadores de força, potência, distribuição e corrente. Há também o autotransformador e o transformador toroidal.
E você, já conhecia todas as funções de um transformador? Chegou a utilizar transformadores alguma vez? Compartilhe sua experiência e opinião conosco!