É comum andar nas ruas e ver as redes de eletricidade suspensas em postes. Como sabemos, as usinas que geram energia elétrica situam-se distantes dos centros consumidores. Sendo assim, para que a energia elétrica chegue até nossas residências é necessário construir enormes circuitos de distribuição, que conduzem corrente elétrica das usinas às subestações.
Em meio a essa distribuição de energia elétrica, há muita perda de energia por parte do fenômeno chamado efeito joule. Essas perdas são resultado do aquecimento dos fios quando percorridos pela corrente elétrica. A fim de diminuir tais perdas são instalados transformadores, que são aparelhos constituídos de dois circuitos elétricos independentes que envolvem um núcleo de ferro fechado.
O gerador é usado para elevar a tensão elétrica gerada na usina e para diminuir a intensidade da corrente elétrica. Como sabemos que o efeito joule depende exatamente da intensidade da corrente elétrica, quanto menor ela for, menor será a perda de energia, em virtude do aquecimento.
Sendo assim, se for necessário diminuir a corrente elétrica, basta aumentar o número de voltas de fio em torno do núcleo de ferro no circuito secundário. Nesse caso, o transformador faz a elevação da tensão e a diminuição da intensidade da corrente elétrica no circuito secundário, razão pela qual recebe o nome de transformador elevador de tensão.
Essa elevação no valor da tensão é feita próxima à usina geradora de eletricidade, atingindo valores de 10 mil até 300 mil volts.
Cabe lembrar que o princípio de funcionamento do transformador baseia-se no fenômeno da indução eletromagnética. O aparelho é capaz de induzir uma corrente elétrica no circuito secundário quando a corrente elétrica for variável no circuito primário ligado à fonte de energia elétrica.
Alterando-se o número de voltas de fio do circuito secundário em relação ao número de voltas de fio do circuito primário em torno do núcleo de ferro, obtém-se uma mudança no valor da tensão elétrica induzida no circuito secundário. Em consequência, a corrente elétrica também muda de intensidade em relação a seu valor no circuito primário.
A elevação na tensão ocorre porque um campo elétrico é induzido na região onde se encontra o circuito secundário. Dependendo do valor desse campo induzido e do comprimento do fio, a tensão induzida será diferente, uma vez que resulta da multiplicação do valor do campo elétrico induzido pelo comprimento do fio.
U = E.l
Quanto maior for o comprimento do fio que forma o circuito secundário do transformador, maior será a tensão nele induzida e vice-versa.
Próxima das cidades, a tensão no circuito de distribuição é reduzida, para se adequar aos diferentes tipos de consumidores: indústrias, centros comerciais, iluminação pública, residências, etc. Um outro tipo de transformador faz esse rebaixamento no valor da tensão. Para tanto, o número de voltas de fio do circuito secundário é menor que o do circuito primário.
Se o número de voltas de fio em torno do núcleo de ferro no circuito secundário for a metade do número de voltas do primário, a tensão no secundário será a metade do valor da tensão no circuito primário e vice-versa.
Por Domiciano Marques
Graduado em Física