O que é fluxo de dispersão de um transformador? Por que ele é modelado como um indutor no circuito equivalente de um transformador?

Passo 1

O enunciado pergunta: “O que é fluxo de dispersão de um transformador? Por que ele é modelado como um indutor no circuito equivalente?”
Conteúdo: teoria de transformadores, fluxo magnético, indutância e modelo de circuito equivalente.
O que vamos usar:
  • Noções básicas de campo magnético e fluxo (Φ).
  • Energia armazenada em indutores.
  • Circuito equivalente de transformador.

Passo 2

Antes de tudo, lembra que num transformador ideal todo o fluxo magnético criado pelo enrolamento primário “fecha” pelo núcleo e “penetra” o enrolamento secundário. Fluxo de dispersão (ou leakage flux) é aquela parcela do fluxo que não faz esse caminho perfeito no núcleo, escapando pelas partes externas ou pelo ar. É como se parte do “caminho” fosse furado e o fluxo desse, aí, sem contribuir para o secundário.

Passo 3

Por que isso importa? Bem, esse fluxo de dispersão também armazena energia (como todo campo magnético). A energia magnética num indutor é dada por:
W = tfrac12 L, i^2
onde lambdasigma = N,Phisigma Longrightarrow Lsigma = lambdasigmai é a indutância e a corrente. No transformador, a quantidade de fluxo disperso por corrente cria uma “indutância de dispersão” tal que:
Aqui é a ligação magnética do enrolamento com o fluxo disperso.

Passo 4

Num circuito equivalente, toda vez que temos um trecho que armazena energia magnética e causa defasagem entre tensão e corrente, representamos isso com um indutor (ou sua reatância). Logo o fluxo de dispersão vira uma indutância (ou sua reatância ) em série com o enrolamento, porque essa parcela de fluxo está “puxando” tensão sem atravessar para o secundário ideal.

Resposta

Fluxo de dispersão é o fluxo magnético que não atravessa completamente o núcleo e escapa no ar, sem acionar o enrolamento secundário. Ele é modelado como um indutor no circuito equivalente pois esse fluxo armazena energia magnética e provoca defasagem entre tensão e corrente, exatamente como faz uma indutância, gerando uma reatância em série ao enrolamento.

Exercícios relacionados