Transformadores

 Transformadores são dispositivos elétricos que usam um circuito magnético para modificar a amplitude da tensão alternada:

 

 

Caso não se lembre aqui uma nota do que é amplitude:

 

A amplitude de uma onda é em qual nível ela atinge seu valor máximo, a amplitude A da onda verde é 1, e A´ da onda laranja é 3.

Mas como um transformador pode alterar uma onda dessa maneira? A construção do transformador consiste em duas ou mais bobinas que compartilham o mesmo núcleo magnético: 

Como já vimos em que ocorre em Circuitos magnéticos sabemos que se for aplicada uma corrente no primário N1, ele vai criar no núcleo metálico uma certa intensidade de campo magnético (H), esse fluxo irá percorrer todo o núcleo e atravessar a bobina do secundário N2, como o número de espiras entre os dois enrolamentos é diferente, o fluxo concatenado em cada bobina também é diferente, e a tensão de terminal das duas também dependerá dessa relação de espiras, essa relação pode ser descrita matematicamente como:

 

Essa variável  'a' é chamada de relação de transformação, se o secundário possuir mais espiras do que o primário teremos um transformador elevador de tensão, mas a relação for invertida, com o primário com mais espiras teremos um transformador rebaixador de tensão.

Mas fique atento a uma coisa, o transformador pode mudar a modificar a intensidade da tensão alternada que passa por ele, mas ele não pode criar energia do nada, por isso a potência, a relação V*I é a mesma nos dois enrolamentos.

 

Fonte:

Aulas de CONV1 no Instituto Federal de São Paulo, campûs São Paulo, com o professor Dr. Paulo S. Dainez, no período de 02/2020 até 09/2020

Engrenagens

 Essas peças mecânicas são geralmente discos dentados que servem para transmitir o movimento que ocorre em um local para outro, mas também existem outros formatos, uma engrenagem nunca é usada sozinha, mas a combinação de engrenagens permite que o movimento seja transmitido, e ainda permite que a sua velocidade seja alterada.

 

Nesse caso as 3 engrenagens possuem a mesma dimensão, então elas só fazem com que o movimento seja transmitido, sem alterações, se a engrenagem da esquerda estiver conectada à um motor, e gira no sentido horário, isso faz com que a engrenagem do meio gire na mesma velocidade, mas no sentido anti-horário, e por fim a engrenagem da direita irá girar no sentido horário novamente.

Elas giram em sentidos diferentes simplesmente porque estão sobre eixos independentes entre si, mas se estivessem sobre o mesmo eixo, iriam girar no mesmo sentido.

As velocidades de giro se mantém as mesmas também, porque as 3 engrenagens tem a mesma dimensão, duas engrenagens conectadas devem possui a mesma velocidade tangencial, mas se forem de tamanhos diferentes, as velocidades angulares também serão diferentes.

Nessa imagem acima eu demonstrei uma engrenagem de dentes retos, mas o formato do dente da engrenagem causa oequenas variações no seu uso e funcionamento, engrenagens de dentes retos dessa maneira, conseguem transmitir muita força de um ponto ao outro, mas se não estiverem muito bem ajustadas pode haver folgas nos movimentos,já engrenagens de dentes evolventes, em que as laterais dos dentes possuem um raio ao invés de serem planas, ajudam em um movimento mais suave, com menos trepidação.

Em geral ao se colocarem engrenagens de dimensões diferentes, a diferença de uma para outra não deve ser mais de 7 vezes a velocidade angular, se desejamos reduções maiores, devemos colocar mais estágios de reduções, que obedeçam essa relação de 7 vezes..