Calculadora de transformador de tensão relação de espiras

Relação de tensão e de espiras do transformador

Um transformador acopla dois enrolamentos através de um núcleo magnético comum e, no caso ideal, as relações de tensão e corrente são determinadas exclusivamente pela relação de espiras: V1 / V2 = N1 / N2 = I2 / I1. Dobrar as espiras do secundário dobra a tensão secundária e divide pela metade a corrente secundária, conservando a potência (V1·I1 = V2·I2 menos perdas no núcleo e no cobre).

Por exemplo, um enrolamento com N1 = 100 espiras no primário alimentado por 127 V e N2 = 200 espiras no secundário fornece V2 = 127 · 200/100 = 254 V. A hipótese de transformador ideal ignora indutância de dispersão, resistência dos enrolamentos, perdas por histérese e correntes parásitas; transformadores reais operam com eficiência entre 95 e 99% em carga nominal.

Aplicações

Transformadores são a espinha dorsal da rede CA: redes de distribuição abaixam de 13,8 kV para 220/127 V no atendimento residencial, transformadores de isolamento separam equipamentos sensíveis das referências de terra em hospitais e laboratórios, transformadores de saída de áudio casam a alta impedância de amplificadores valvulados com alto-falantes de 4–8 Ω e transformadores de corrente alimentam relés de proteção. A norma brasileira NBR 5356 e a série internacional IEC 60076 especificam desempenho, ensaios e tolerâncias para transformadores de potência.

FAQ

Por que a relação de corrente se inverte? Conservação de potência: se a tensão secundária é multiplicada pela relação de espiras, a corrente secundária disponível precisa ser dividida pela mesma relação para manter V·I constante.

Transformador funciona em CC? Não — o fluxo magnético variável que induz tensão no secundário exige corrente alternada (ou pulsada). CC apenas satura o núcleo e queima o enrolamento primário.

O que é reflexão de impedância? Uma carga Z_L no secundário aparece como Z_L·(N1/N2)² no primário, razão pela qual transformadores de saída são usados para casamento de impedância em amplificadores de áudio e RF.