SEDES UVV 1.5 Magnetismo e Transformadores

Laboratório de Física – SEDES ­ UVV
1.5.1
1.5 Magnetismo e Transformadores
Data: ____/____/200__
Grupo: _________________________________ Curso: ________________________________________
Objetivos:
•
•
Verificar a relação de transformação em função de número de espiras no primário e no
secundário de um transformador.
Verificar linhas de campo magnético para as várias configurações de fios.
Equipamentos:
• Três espiras de cobre;
• Um transformados desmontável;
• Três bobinas (600 espiras, 300 espiras e 5 espiras);
• Limalha de ferro;
• Solenóide de 12 espiras;
• Mesa com junção para levantamento das linhas de campo;
Parte A: Transformador
1. Montar o transformador desmontável com duas bobinas (2) e o entre-ferro em U (1), como
mostra a figura abaixo.
2
1
Figura 1 Transformador desmontável. (1) Entre-ferro em U e (2) bobina.
É chamado de primário os terminais onde será aplicado tensão elétrica, neste experimento 110V
ou 200V. Secundário são os terminais onde é colocado a carga. Nesta primeira parte do
experimento não será colocado carga no transformador, ao invés, será medido as tensões no
primário e no secundário, a fim de verificar a relação de transformação num transformador.
**CUIDADO**
Alguns cuidados são fundamentais para se realizar com segurança este experimento. Observe-os
abaixo:
➔ Jamais ligue a bobina de 6 espiras como primário do transformador, ou mesmo diretamente à
tomada.
➔ Ao alimentar o primário com a tensão da rede, não utilize a bobina de 300 espiras com 220V,
pois a corrente será muito grande, aquecendo-a demasiadamente.
➔ Utilize os disjuntores da mesa para ligar e desligar o transformador.
➔ Nunca altere o circuito do transformador com a bancada ligada.
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1.5.2
➔ Na dúvida consulte o professor antes de ligar o experimento.
2. Com o transformador ligado conforme o circuito da Figura 2, aplique uma tensão (110V ou 220V
conforme estipulado na seção acima) no primário do transformador e verificar relação de
transformação com o número de espiras, equação abaixo:
Primário
para rede
110V/220V
V
V
Figura 2 Transformação de tensão no
transformador
V1 N1
=
V2 N2
Tensão
# de Espiras
Primário
Primário
Secundário
Secundário
Tensão
# de Espiras
Primário
Primário
Secundário
Secundário
Tensão
# de Espiras
Primário
Primário
Secundário
Secundário
Tensão
# de Espiras
Tensão
# de Espiras
Tensão
# de Espiras
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1.5.3
Figura 3 Montagem do transformador.
3. Faça várias combinações de bobinas respeitando as limitações apresentadas acima.
Parte B: Linhas de Campo
• Neste experimento o aluno fará um levantamento das linhas de campo magnético geradas por
diversas disposições diferentes de espiras apresentadas nas Figura 4 (a)-(d)
• Neste experimento o aluno fará um levantamento das linhas de campo magnético geradas por
várias disposições de corrente elétrica geradas pelas bobinas (a) – (d) apresentadas na Figura
4, abaixo.
(a)
(b
)
(d
)
(c)
Figura 4 Espiras para levantamento de linhas de campo magnético.
•
**CUIDADO**
Durante este procedimento a espira de cobre irá aquecer devido a passagem de uma corrente
da ordem de 30A.
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•
•
1.5.4
Não deixe o transformador ligado por tempo desnecessário.
Antes de realizar qualquer alteração no circuito desligue os disjuntores da bancada.
Procedimentos:
1. Monte o transformador desmontável com a bobina de 600 espiras no primário e a de 6 espiras
no secundário.
2. Ligue um das espiras de cobre diretamente ao secundário do transformador, bobina de 6
expiras. Veja o circuito na Figura 5.
3. Coloque o espelho de acrílico em torno da espira e salpique a limalha de ferro
homogeneamente sobre ele. Figura 5.
4. Alimente o primário do transformador, bobina de 600 espiras, com 220V.
5. Repita o procedimento para as outras espiras, verificando a forma das linhas de campo
magnético em torno das diferentes espiras de cobre.
6 esp
Espelho
600 esp
Primário
para rede
220V
Figura 5 Circuito para levantamento das linhas de campo magnético.
6. Anote as linhas de campo magnético na Figura 6. Se achar necessário use outra folha em
branco.
Figura 6 Anote as linhas de campo magnético neste espaço.
Relatório:
• Verifique as relações de transformação de tensão e números de espiras e compare com a
previsão teórica.
• Represente as linhas de campo magnético e compare-as com os resultados experimentais.
• Discuta os teus resultados.