O que é um transformador de corrente? Como ele é utilizado?

Passo 1

Então, o enunciado tá perguntando “O que é um transformador de corrente? Como ele é utilizado?”. Isso cai na parte de teoria de transformadores e eletromagnetismo: a gente vai precisar entender o princípio de funcionamento de um transformador (Lei de Faraday, relação de espiras e corrente) e depois ver pra que serve um transformador de corrente na prática (medição, proteção, isolamento).

Passo 2

Bora entender o que é um transformador de corrente (TC).
  1. Um TC é um tipo especial de transformador cujo objetivo não é transformar tensão, mas sim medir ou isolar correntes elevadas.
  2. Na prática, o “primário” do TC é só um fio (pode ser o condutor principal) que passa pelo núcleo. Já o “secundário” tem muitas espiras enroladas nesse núcleo.
  3. Como num transformador ideal, vale a relação:
IpIs = NsNp
Aqui é a corrente que circula no fio único (geralmente ), e é a corrente na saída do secundário (com espiras). Isso faz com que seja uma fração ou múltiplo de , dependendo da relação de espiras.

Passo 3

Agora, um pouquinho de teoria pra entender por que isso funciona:
  • Lei de Faraday: uma variação de fluxo magnético v = N ,dPhidt no núcleo gera uma tensão induzida em cada enrolamento:
  • Num TC ideal, o fluxo é o mesmo para primário e secundário, e como (tensão no primário) é praticamente zero (fio quase sem espiras), a tensão induzida no secundário ajusta-se para que a corrente gere um fluxo de reação que cancele a variação de fluxo causada por .
  • A consequência prática é que o secundário gera uma corrente proporcional ao primário, mas numa faixa muito menor (por exemplo, 5 A ou 1 A no secundário para correntes de até milhares de ampères no primário).

Passo 4

E pra que usar um TC?
  1. Medição de correntes elevadas: instrumentos de medição (amperímetros, relés) só aceitam correntes baixas, tipo 1 A ou 5 A. O TC faz a “redução” de corrente.
  2. Proteção de sistemas elétricos: relés de proteção monitoram o secundário do TC e disparam disjuntores se detectarem sobrecorrentes ou faltas.
  3. Isolamento galvânico: o circuito de medição/proteção fica isolado do circuito de potência, garantindo segurança ao equipamento de medição.

Resposta

Um transformador de corrente é um dispositivo que, com base no princípio de indução e na relação de espiras, reproduz em seu secundário uma corrente proporcional à corrente elevada do primário (geralmente um fio passando pelo núcleo). Ele é usado para medir correntes altas com instrumentos calibrados para correntes baixas (1 A ou 5 A), proteger sistemas elétricos via relés e garantir isolamento entre o circuito de potência e o de medição.

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