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LEIS DA FÍSICA E ELETRICIDADE

CARGA ELÉTRICA

Um corpo tem carga negativa se nele há um excesso de elétrons e positiva se há falta de elétrons em relação ao número de prótons.

A quantidade de carga elétrica de um corpo é determinada pela diferença entre o número de prótons e o número de elétrons que um corpo contém. O símbolo da carga elétrica de um corpo é Q, expresso pela unidade coulomb (C). A carga de um coulomb negativo significa que o corpo contém uma carga de 6,25 x 1018 mais elétrons do que prótons.

CHOQUE ELÉTRICO

É a passagem de corrente elétrica pelo corpo humano originando efeitos fisiológicos graves ou até mesmo a morte do indivíduo. A condição básica para se levar um choque é estar sob uma diferença de potencial (D.D.P), capaz de fazer com que circule uma corrente tal que provoque efeitos no organismo.
Efeitos fisiológicos da corrente elétrica

TETANIZAÇÃO

É a paralisia muscular provocada pela circulação de corrente através dos nervos que controlam os músculos. A corrente supera os impulsos elétricos que são enviados pela mente e os anula, podendo bloquear um membro ou o corpo inteiro, e de nada vale nestes caso a consciência do indivíduo e a sua vontade de interromper o contato.

PARADA RESPIRATÓRIA

Quando estão envolvidos na tetanização os músculos dos pulmões, isto é , os músculos peitorais são bloqueados e pára a função vital da respiração. Isto trata-se de uma grave emergência , pois todos nós sabemos que o humano não agüenta muito mais que 2 minutos sem respirar.

QUEIMADURAS

A corrente elétrica circulando pelo corpo humano é acompanhada pelo desenvolvimento de calor produzido pelo Efeito Joule, podendo produzir queimaduras em todos os graus , dependendo da intensidade de corrente que circular pelo corpo do indivíduo. Nos pontos de contato direto a situação é ainda mais crítica, pois as queimaduras produzidas pela corrente são profundas e de cura mais difícil, podendo causar a morte por insuficiência renal.

FIBRILAÇÃO VENTRICULADA

A corrente atingindo o coração, poderá perturbar o seu funcionamento, os impulsos periódicos que em condições normais regulam as contrações (sístole) e as expansões(diástole) são alterados e o coração vibra desordenadamente(perde o passo). A fibrilação é um fenômeno irreversível que se mantém mesmo depois do descontato do indivíduo com a corrente, só podendo ser anulada mediante o emprego de um equipamento conhecido ''desfibrilador''.

CORRENTE ELÉTRICA

Corrente (I) é simplesmente o fluxo de elétrons. Essa corrente é produzida pelo deslocamento de elétrons através de uma d.d.p em um condutor. A unidade fundamental de corrente é o ampère (A). 1 A é o deslocamento de 1 C através de um ponto qualquer de um condutor durante 1 s.
I=Q/t

O fluxo real de elétrons é do potencial negativo para o positivo. No entanto, é convenção representar a corrente como indo do positivo para o negativo.

Para medir a corrente elétrica nos temos os seguintes instrumentos:

Amperímetro: medidas em ampère;
Microamperímetro: medidasem microampère;
Miliamperímetro: medidas em miliampère;
Kiloamperímetro: medidas em kiloampère.

Efeitos da Corrente Elétrica

Calor : o calor nada mais é do que a energia térmica em trânsito, ou seja, a transferência dessa energia de um corpo para outro, quando há diferença de temperatura, este aquecimento é útil em chuveiros, aquecedores, lâmpadas incandescentes, fusíveis, e totalmente inútil em motores elétricos.

Efeito Joule : é o fenômeno de transformação de energia elétrica em energia térmica(calor). Podemos calcular esta quantidade de calor com a fórmula:

Q= 0,24 x R x I² x t

onde:

Q = quantidade de calor em calorias;

0,24 = constante [equivalente térmico de calor( 1J=0,24 Cal)];

R = Resistência em ohms;

I² = Corrente elétrica ao quadrado, em ampères;

t = Tempo em segundos.

ELETRÓLISE

A Eletrólise é a decomposição (ou alteração de composição química) que uma corrente elétrica provoca ao percorrer um eletrólito. O fenômeno passa-se na superfície dos condutores metálicos (elétrodos) através dos quais a corrente entra e sai da solução eletrolítica. O elétrodo que conduz a corrente para a solução é o ânodo; o outro, através do qual a corrente abandona o eletrólito, é o cátodo. O primeiro tem um potencial elétrico mais elevado (o positivo) que o segundo (o negativo). O conjunto dos elétrodos e do recipiente destinado à eletrólise é a cuba eletrolítica.

A eletrólise mais fácil de observar é a da água acidulada ou salificada, na qual a corrente provoca intenso desprendimento gasoso nos dois elétrodos. No ânodo há evolação de oxigênio e no cátodo, de hidrogênio. Com outros eletrólitos, podem ser observadas deposições metálicas, desprendimentos de gases, solubilizações, precipitações, oxidações, reduções, etc.

Para investigar o fenômeno, são importantes duas ordens de considerações: as relativas à massa das substâncias eletrolisadas e as pertinentes à natureza das reações nos elétrodos.

Leis de Faraday: As duas leis fundamentais relativas à massa de substância eletrolisada foram enunciadas por Faraday em 1834.

Exprimem-se da seguinte forma:

A quantidade de decomposição química é proporcional à quantidade de eletricidade que circula na cuba eletrolítica. As quantidades de diferentes substâncias eletrolisadas por uma mesma quantidade de eletricidade são proporcionais aos equivalentes-grama das substâncias.

Englobando as duas leis numa só expressão, tem-se: m=Eq(Q/F), em que, Eq é o equivalente-grama da substância e F a carga elétrica que eletrolisa um equivalente-grama (denomina-se faraday [símbolo F] e vale, de acordo com as mais recentes medições, 96.487,0C). O quociente Eq/F é o equivalente-eletroquímico: massa da substância eletrolisada por um coulomb de carga elétrica

A explicação da eletrólise é relativamente simples. Suponha-se água acidulada por HCl.Tal solução contém íons hidrogênio (H+ (aq)), hidroxila (OH- (aq)) e cloreto (Cl- (aq)). Ao aplicar-se um campo elétrico à solução, mediante dois elétrodos metálicos imersos na água (para evitar complicações, elétrodos de platina), os íons hidrogênio migram para o cátodo e os íons hidroxila e cloreto para o ânodo. No cátodo, os íons hidrogênio recebem um elétron e reduzem-se, passando à forma atômica; os átomos combinam-se e formam uma molécula de hidrogênio gasoso, enquanto o cátodo fica com falta de elétrons:

2H+ (aq) + 2e- = 2H;H+H -> H2(g)-

No ânodo, as hidroxilas oxidam-se, cedendo elétrons e formando oxigênio, segundo a reação:

OH-(aq) + OH-(aq) = H2O + ½O2(g) + 2e-

O excesso de elétrons que aparece na platina do ânodo circula pelo condutor metálico que liga os dois elétrodos e vai compensar os elétrons faltantes na platina do cátodo. Fecha-se assim o circuito.

Em quaisquer circunstâncias, a eletrólise faz-se à custa de uma redução catódica, e de uma oxidação anódica. Ela procede, pois, com a descarga (neutralização), um a um, dos cátions e dos aníons; é uma verdadeira contagem dos íons que chegam a cada um dos elétrodos. Graças a esse mecanismo, é facil estabelecer a relação entre o faraday e o número de Avogrado; F=Nav .e, onde e é o modulo da carga de um elétron.

Nem sempre a eletrólise altera apenas uma substância: é possível haver a simultaneidade de várias reações num mesmo elétrodo. Nessas circunstâncias, ainda são válidas as leis de Faraday, mas é necessário levar em conta a totalidade dos equivalentes-grama eletrolisados para estabelecer a proporcionalidade com a carga elétrica.

Muitas vezes há interesse em efetuar uma única e determinada reação (a deposição eletrolítica de um metal, por exemplo), em detrimento de outras (desprendimento gasoso, por exemplo). É necessário, então, controlar as condições da eletrólise para favorecer a reação desejada e inibir a indesejável. Mede-se o êxito da operação pela eficiência de corrente: á a razão (usualmente expressa em partes por cem) entre a quantidade da substância desejada que foi eletrolisada, e a quantidade que o seria, pela mesma corrente, se não existissem reações paralelas. Em muitas aplicações práticas a eficiência de corrente é baixa, da ordem de 10 %; em outras é mais elevada.

Quando a eficiência de corrente é 100%, a massa de substância eletrolisada é proporcional à carga que circula na cuba eletrolítica; mediante a medição daquela, pode-se inferir o valor desta. Os aparelhos em que se efetua essa medição denominam-se coulômetros ou voltâmetros. Entre outros, usam-se o coulôdetro de gás (em que se eletrolisa a água entre eletrodos de platina), o de cobre (em que se deposita esse metal, a partir de uma solução de sulfato de cobre, sobre eletrodo de cobre), o de prata (em que se reduz o metal a partir de uma solução de nitrato de prata).

NOÇÕES DE ELETROMAGNETISMO

É o estudo dos campos magnéticos e suas interações com as correntes elétricas.

Campos magnéticos

Os elétrons giram em torno do núcleo dos átomos, mas também em torno de sí mesmos (translação), isto é semelhante ao que ocorre com os planetas e o sol. Há diversas camadas de elétrons, e em cada uma, os elétrons se distribuem em orbitais, regiões onde executam a rotação, distribuídos aos pares.

Ao rodarem em torno de sí, os elétrons da camada mais externa produzem um campo magnético mínimo, mas dentro do orbital, o outro elétron do par gira também, em sentido oposto, cancelando este campo, na maioria dos materiais.

Porém nos materiais imantados (ferromagnéticos) há regiões, chamadas domínios, onde alguns dos pares de elétrons giram no mesmo sentido, e um campo magnético resultante da soma de todos os pares e domínios é exercido em volta do material: são os imãs.

O que é de fato um campo magnético?

A palavra campo significa, na Física, uma tendência de influenciar corpos ou partículas no espaço que rodeia uma fonte.

Ex.: O campo gravitacional, próximo à superfície de um planeta, que atrai corpos, produzindo uma força proporcional à massa destes, o peso.

Assim, o campo magnético é a tendência de atrair partículas carregadas, elétrons e prótons, e corpos metálicos magnetizáveis (materiais ferromagnéticos, como o ferro, o cobalto, o níquel e ligas como o alnico).

O campo pode ser produzido pôr imãs e eletroimãs, que aproveitam o efeito magnético da corrente elétrica.

Correntes e eletromagnetismo

A corrente elétrica num condutor produz campo magnético em torno dele, com intensidade proporcional à corrente e inversamente à distância.

B = 4p10-7 I / r

Nesta equação, válida para um condutor muito longo, I é a corrente, r a distância ao centro do condutor e B é a densidade de fluxo, ou indução magnética, que representa o campo magnético. É medida em Tesla, T.

Se enrolarmos um condutor, formando um indutor ou bobina, em torno de uma forma, o campo magnético no interior deste será a soma dos produzidos em cada espira, e tanto maior quanto mais espiras e mais juntas estiverem

B = 4p10-7NI / L

L é o comprimento do enrolamento, e N o número de espiras, válida para núcleo de ar.

Permeabilidade

Os materiais se comportam de várias maneiras, sob campos magnéticos.

Os diamagnéticos, como o alumínio e o cobre, os repelem, afastando as linhas de campo.

Os paramagnéticos se comportam quase como o ar.

Os ferromagnéticos concentram o campo, atuando como condutores magnéticos.

A permeabilidade é a propriedade dos materiais de permitir a passagem do fluxo magnético, que é a quantidade de campo que atravessa o material.
f = BA

A é a área transversal ao campo do material, em m2 . O fluxo é medido em Webers, Wb.

Os materiais mais permeáveis são os ferromagnéticos. Eles tem permeabilidades centenas a vários milhares de vezes a do ar, e são usados como núcleos de indutores, transformadores, motores e geradores elétricos, sempre concentrando o fluxo, possibilitando grandes campos (e indutâncias).

Os diamagnéticos são usados como blindagem magnética (ou às ondas eletromagnéticas), pela permeabilidade menor que a do ar, mo.

mo = 4p10-7 Tm/A

Indutância

Vimos que os indutores produzem campo magnético ao conduzirem correntes. A indutância é a relação entre o fluxo magnético e a corrente que o produz. É medida em Henry, H.

L = f / I

Uma propriedade importante da indutância, e da qual deriva o nome, é o fato do campo resultante da corrente induzir uma tensão no indutor que se opõe à corrente, esta é chamada a Lei de Faraday.

E = N df / dt

N é o número de espiras do indutor, e df / dt é a velocidade de variação do fluxo, que no caso de CA é proporcional à freqüência. E é a tensão induzida, em V.

É interessante observar como isto se relaciona ao conceito de reatância indutiva, a oposição à passagem de corrente pelo indutor.

XL = 2 pfL

L é a indutância, e f a freqüência da corrente, em Hz.

A corrente alternada produz no indutor um campo, induzindo uma tensão proporcional à freqüência, que se opõe à corrente, reduzindo-a, esta é a explicação da reatância.

As bobinas nos circuitos elétricos são chamadas indutores. Quando usadas para produzir campos magnéticos, chamam-se eletroimãs ou solenóides. Já dentro de máquinas elétricas (motores e geradores), fala-se em enrolamentos.

Campos e forças

Um campo magnético produz uma força sobre cargas elétricas em movimento, que tende a fazê-las girar. Quando estas cargas deslocam-se em um condutor, este sofre a ação de uma força perpendicular ao plano que contém o condutor e o campo.

F = B I L senq

F é a força em Newtons, L o comprimento do condutor, em m, e q o ângulo entre o condutor e as linhas do campo.

É esta força que permite a construção dos motores elétricos. Nestes o ângulo é de 90o, para máximo rendimento, B é produzido pelos enrolamentos, e há N espiras (nos casos em que o rotor, parte rotativa central, é bobinado), somando-se as forças produzidas em cada uma. O núcleo é de material ferromagnético, para que o campo seja mais intenso, e envolve o rotor, com mínima folga, o entreferro, formando um circuito magnético.

O processo é reversível: uma força aplicada a um condutor, movendo-o de modo a "cortar" as linhas de um campo magnético (perpendicularmente), induz uma tensão neste, conforme a Lei de Faraday, proporcional à velocidade e ao comprimento do condutor, e ao campo, é o princípio do gerador elétrico e do microfone dinâmico.

E = B L v

E é a tensão em V, L o comprimento, em m, e v a velocidade do condutor, em m/s.

Além desta força, há a de atração exercida pôr um campo num material ferromagnético, que age orientando os domínios (e os "spins"), podendo imantá-los (conforme a intensidade e a duração). Esta é usada nos eletroimãs, nos relés e contatores (relés de potência usados em painéis de comando de motores), etc.

É também usada na fabricação de imãs, usados entre outras aplicações nos auto-falantes, microfones e pequenos motores C.C. (campo), como aqueles usados em toca - discos e gravadores.

LEIS DE KIRCHHOFF

1ª Lei

A corrente que chega a uma junção(nó) é igual à soma das correntes que saem deste nó. Isto pode ser representado pela fórmula:

It = I1 + I2 + I3 + I4...........

No circuito série a corrente que passa pelos condutor será sempre a mesma em qualquer ponto, já em paralelo a corrente se divide entre os consumidores.

2ª Lei

No circuito série, a soma das tensões nos consumidores é igual a tensão da fonte, isto é, a tensão da fonte se divide entre todos os consumidores.

Et = E1 + E2 + E3 + E4 .....

No circuito paralelo a tensão é a mesma da fonte para todos os consumidores.

Em um circuito misto, para calcularmos a tensão total do mesmo é necessário que somemos as tensões dos consumidores que estão em série e para se saber a tensão de consumidores que estão em paralelo é só ver com qual consumidor que está paralelo e por dedução, sabemos que a tensão será a mesma.

LEI DE OHM

Um circuito elétrico consta de, na prática, pelo menos quatro partes: fonte de f.e.m (força eletromotriz), condutores, carga e instrumentos de controle .


A lei de OHM diz respeito à relação entre corrente, tensão e resistência:
I=V/R

Onde:

I é a corrente em ampères

V é a tensão em volts

R é a resistência em ohms

Conceito sobre o enunciado da lei de Ohm

A corrente, em um circuito, é diretamente proporcional a voltagem aplicada e inversamente proporcional a resistência, isto é, quanto maior a tensão aplicada maior a corrente.

PERIGO DO CHOQUE EM RELAÇÃO À REDE ELÉTRICA

A corrente é regida pela 1ª Lei de Ohm ( I=E/R ), bem como o trajeto da corrente depende de diversos fatores de natureza física e biológica.

Quando maior a tensão, maior a corrente que circula pelo corpo, a resistência do corpo humano varia continuamente dentro d caminho percorrido pela corrente ( mão- pé, mão- mão, mão- tórax ), mas quanto maior a resistência, menor será a corrente e menor serão os efeitos do choque.

Percepção do Choque de Acordo com a Intensidade da Corrente

VALORES PARA PESSOAS COM PESO ACIMA DE 50 Kg

0,1 à 0,5 mA: leve percepção e habitualmente nenhum efeito, além de uma minúscula fisgada.

0,5 à 10 mA: ligeira paralisação nos músculos do braço, início de tetanização, sem perigo.

10 à 30 mA: sensação dolorosa, contrações violentas e perturbação circulatória.

30 à 500Ma: paralisia estendida entre os músculos do tórax com sensação de falta de ar e tontura, com possibilidades de fibrilação ventricular.

Acima de 500mA: traumas cardíacos persistentes, e em 98% dos casos é mortal, salvo ocorra internação imediata com auxílio de pessoas especializadas e com equipamentos adequados.

POTÊNCIA

É o trabalho realizado pelos elétrons na unidade de tempo.

A unidade fundamental da potência é o WATT, temos 1 watt quando a quantidade de 0,0625· 10²º elétrons, sob uma tensão de 1 volt , realizar um trabalho no tempo de 1 segundo.

O múltiplo do watt é o Quilowatt (KW) , sendo que um KW eqüivale a 1000 watts.

O instrumento de medida de potência é o wattímetro.

Existem ainda duas outras unidades de potência:

CAVALO – VAPOR (cv.) , onde 1 cv = 736W

HORSE POWER (H.P.), onde 1HP = 746W

Obs.: HP E cv como nós acabamos de ver são unidade diferentes, onde 1 HP = 1,0135 cv aproximadamente.

P = E x I

Onde :

P= potência;

E= tensão;

I = Corrente elétrica

RESISTÊNCIA ELÉTRICA

Resistência é a oposição à passagem de corrente elétrica. É medida em ohms (W). Quanto maior a resistência, menor é a corrente que passa.

Esta pode ser maior ou menor dependendo do material do qual é feito o condutor.

*Para medir a resistência existem os seguintes instrumentos:

Ohmímetro: para medidas em Ohm;

Microhmímetro: para medidas em Microhm;

Miliohmímetro: para medidas em Miliohm;

Kilohmímetro: para medidas em Kilohm;

Megôhmetro: para medidas em megaohm.

RESISTIVIDADE E CONDUNTÂNCIA

Os valores de resistência e condutância variam de acordo com 4 fatores:

Natureza do material: cada material tem um tipo de constituição atômica diferente, os materiais condutores possuem grande número de elétrons e por não sofrerem grande atração do núcleo do átomo, podem ter esses elétrons facilmente retirados de suas órbitas, os isolantes tem seus elétrons presos aos átomos por uma força de atração muito maior do que os condutores, já os materiais resistores são aqueles que tem força de atração maior que nos condutores e menor que nos isolantes.

Comprimento do condutor: quanto maior o comprimento do material, maior será a sua resistência, isso quando comparamos tamanhos de materiais de mesma natureza.

Secção transversal: aumentando a secção transversal de um condutor, estará se diminuindo a resistência, quando comparamos materiais de mesma natureza e tamanho.

Temperatura dos materiais: ao aumentar a temperatura estaremos aumentando a resistência do material
Resistividade nada mais é de que a resistência especifica de cada material.

Resistência específica é a resistência oferecida por um material com 1 metro de comprimento , 1 mm² de secção transversal e estando a 20ºC de temperatura.

Podemos calcular a Resistividade e a condutância dos materiais pelas seguintes fórmulas:

Resistividade

R= r x l onde R = resistência

S r = resistividade

l = comprimento do material em m.

S = secção transversal

Condutância

G = 1_ onde G = Condutância

R 1 = constante

R = resistência

LEIS DA FÍSICA E ELETRICIDADE

TENSÃO

Quando existem dois materiais, um com carga positiva(falta de elétrons)e outro com carga negativa(excesso de elétrons), dizemos que existe entre eles uma diferença de potencial(D.D.P) ou tensão elétrica.

Geralmente os átomos procuram ter o mesmo número de elétrons e prótons e neste materias vai existir uma força atuando para que esses átomos se equilibrem. Esta força é que vai produzir luz, calor, movimento, etc...

Resumindo, tensão é a força que produz os efeitos elétricos.

unidade fundamental: VOLT(V)

Para medir a tensão elétrica temos os seguintes instrumentos:

Voltímetro: mede a tensão em volts;
Microvoltímetro: mede a tensão em microvolts;
Milivoltímetro: mede a tensão em milivolts;
Kilovoltímetro: mede tensão em kilovolts.

TRANSFORMADORES

O campo magnético pode induzir uma tensão noutro indutor, se este for enrolado sobre uma mesma forma ou núcleo. Pela Lei de Faraday, a tensão induzida será proporcional à velocidade de variação do fluxo, e ao número de espiras deste indutor.

E2 = N2 df/dt

Aplicando aos dois enrolamentos, a lei permite deduzir a relação básica do transformador.

E1/E2 = N1/N2

A relação de correntes é oposta à de tensões.

I1/I2 = N2/N1

O índice um se refere ao indutor ao qual se aplica tensão, o primário, e dois, àquele que sofre indução, o secundário.

O transformador é um conversor de energia elétrica, de alta eficiência (podendo ultrapassar 99%), que altera tensões e correntes, e isola circuitos.

Perdas

Além das perdas no cobre dos enrolamentos (devidas à resistência), os transformadores e bobinas apresentam perdas magnéticas no núcleo.

Histerese: Os materiais ferromagnéticos são passíveis de magnetização, através do realinhamento dos domínios, o que ocorre ao se aplicar um campo (como o gerado por um indutor ou o primário do transformador). Este processo consome energia, e ao se aplicar um campo variável, o material tenta acompanhar este, sofrendo sucessivas imantações num sentido e noutro, se aquecendo. Ao se interromper o campo, o material geralmente mantém uma magnetização, chamada campo remanente.

Perdas por correntes parasitas ou de Foucault: São devidas à condutividade do núcleo, que forma, no caminho fechado do núcleo, uma espira em curto, que consome energia do campo. Para minimizá-las, usam-se materiais de baixa condutividade, como a ferrite e chapas de aço-silício, isoladas uma das outras por verniz. Em vários casos, onde não se requer grandes indutâncias, o núcleo contém um entreferro, uma separação ou abertura no caminho do núcleo, que elimina esta perda.

Tipos de transformadores

Transformador de alimentação

É usado em fontes, convertendo a tensão da rede na necessária aos circuitos eletrônicos. Seu núcleo é feito com chapas de aço-silício, que tem baixas perdas, em baixas freqüências, por isto é muito eficiente. Às vezes possuem blindagens, invólucros metálicos.

Transformador de áudio

Usado em aparelhos de som a válvula e certas configurações a transistor, no acoplamento entre etapas amplificadoras e saída ao alto-falante. Geralmente é semelhante ao t. de alimentação em forma e no núcleo de aço-silício, embora também se use a ferrite. Sua resposta de freqüência dentro da faixa de áudio, 20 a 20000 Hz, não é perfeitamente plana, mesmo usando materiais de alta qualidade no núcleo, o que limita seu uso.

Transformador de distribuição

Encontrado nos postes e entradas de força em alta tensão (industriais), são de alta potência e projetados para ter alta eficiência (da ordem de 99%), de modo a minimizar o desperdício de energia e o calor gerado. Possui refrigeração a óleo, que circula pelo núcleo dentro de uma carapaça metálica com grande área de contato com o ar exterior. Seu núcleo também é com chapas de aço-silício, e pode ser monofásico ou trifásico (três pares de enrolamentos).

Transformadores de potencial

Encontra-se nas cabinas de entrada de energia, fornecendo a tensão secundária de 220V, em geral, para alimentar os dispositivos de controle da cabine - relés de mínima e máxima tensão (que desarmam o disjuntor fora destes limites), iluminação e medição. A tensão de primário é alta, 13.8Kv ou maior. O núcleo é de chapas de aço-sílicio, envolvido por blindagem metálica, com terminais de alta tensão afastados por cones salientes, adaptados a ligação às cabines. Podem ser mono ou trifásicos.

Transformador de corrente

Usado na medição de corrente, em cabines e painéis de controle de máquinas e motores. Consiste num anél circular ou quadrado, com núcleo de chapas de aço-sílicio e enrolamento com poucas espiras, que se instala passando o cabo dentro do furo, este atua como o primário. A corrente é medida por um amperímetro ligado ao secundário (terminais do TC). É especificado pela relação de transformação de corrente, com a do medidor sendo padronizada em 5A, variando apenas a escala de leitura e o número de espiras do TC.

Transformador de RF

Empregam-se em circuitos de rádio-frequência (RF, acima de 30kHz), no acoplamento entre etapas dos circuitos de rádio e TV. Sua potência em geral é baixa, e os enrolamentos têm poucas espiras. O núcleo é de ferrite, material sintético composto de óxido de ferro, níquel, zinco, cobalto e magnésio em pó, aglutinados por um plastificante. Esta se caracteriza por ter alta permeabilidade, que se mantém em altas freqüências (o que não acontece com chapas de aço-sílicio). Costumam ter blindagem de alumínio, para dispersar interferências, inclusive de outras partes do circuito.

Transformadores de pulso

São usados no acoplamento, isolando o circuito de controle, de baixa tensão e potência, dos tiristores, chaves semicondutoras, além de isolarem um tiristor de outro (vários secundários). Têm núcleo de ferrite e invólucro plástico, em geral.

Autotransformadores

Se aplicarmos uma tensão a uma parte de um enrolamento (uma derivação), o campo induzirá uma tensão maior nos extremos do enrolamento. Este é o princípio do autotransformador.

Uma característica importante dele é o menor tamanho, para certa potência, que um transformador. Isto não se deve apenas ao uso de uma só bobina, mas ao fato da corrente de saída ser parte fornecida pelo lado alimentada, parte induzida pelo campo, o que reduz este, permitindo um núcleo menor, mais leve e mais barato. A desvantagem é não ter isolação entre entrada e saída, limitando as aplicações.

São muito usados em chaves de partida compensadoras, para motores (circuitos que alimentam motores com tensão reduzida fornecida pelo autotransformador, por alguns segundos, reduzindo o pico de corrente durante a aceleração) e em estabilizadores de tensão (autotransformador com várias derivações - taps - , acima e abaixo do ponto de entrada, o circuito de controle seleciona uma delas como saída, elevando ou reduzindo a tensão, conforme a entrada).

LEIS DA FÍSICA E ELETRICIDADE

Fonte: br.geocities.com

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