Olá.
Pois o artigo mais fantástico da página é esse
https://sound-au.com/xfmr.htm . E já começa com uma declaração bombástica :
"For any power transformer, the maximum flux density is obtained when the transformer is idle."Sure, todo mundo sabe disso. E sabe também que a densidade de fluxo diminui à medida que o transformador é carregado. Mas sempre fica a pergunta,
quanto ela diminui ? Diminui muito ? Ah, isso nenhum livro diz, muito menos o Martignoni. E essa é uma potencial causa de neurose naqueles que projetam, constroem e testam transformadores.
A teoria dos transformadores diz que o fluxo magnético no núcleo deve ser tal que produza no enrolamento primário uma força contra-eletromotriz ( fcem ) que se oponha à tensão aplicada, e que essa fcem " é quase igual em valor à tensão aplicada ao primário ". Sim, " quanto " igual ? Ora, quer em vazio, quer sob carga, é necessário que flua uma corrente pelo primário, logo, a fcem precisa ser menor do que a tensão primária. Mas, quanto menor ? Ah, isso não está escrito em lugar nenhum...
A corrente que circula no primário vai depender da diferença entre a tensão primária e a fcem, e também da impedância primária composta pela resistência e pela reatância de dispersão do primário. Desprezando o efeito dessa última, a corrente primária vai ser igual a I1 = ( V1 - fcem ) / R1.
Vamos tomar um exemplo; um transformador de 50 VA calculado com B = 11300 G ( clássico "Martignoni" ). Esse transformador tem uma resistência primária de 40 ohms, uma corrente nominal primária de 227 mA a plena carga e uma corrente a vazio da ordem de 10% disso, cerca de 23 mA. A corrente primária a vazio não é senoidal, assim, é difícil associar as duas correntes usando fasores, mas ainda é possível utilizá-las para o exemplo. Então, a vazio, a fcem precisa ser igual a 220 - 23 mA x 40 ohms = 219,1 V, bem próximo aos 220 V primários. Na Eletricidade Industrial, um erro de 0,4 % na fcem em relação aos 220 V ( 219,1 V contra 220 V ) é suficientemente pequeno para se dizer que essas duas tensões são " iguais ".
A plena carga a diferença aumenta, mas mesmo assim, não é substancial. Com uma corrente primária a plena carga de 227 mA, a fcem ainda é próxima dos 220 V da rede : 220 - 228 mA x 40 ohms = 210,9 V apesar de a diferença não ser mais desprezível. E o que acontece com o fluxo ? Ora, um transformador de força dimensionado para 11300 G a vazio passará a ter cerca de 210,9/220 X 11300 = 10834 G, uma redução de 4 % no fluxo nominal. Not a big deal. Veja que estou usando uma carga resistiva e somando a corrente nominal com a corrente de magnetização vetorialmente ( sqr (227 mA^2 + 23 mA^2) = 228 mA ). Se a carga for indutiva, a fcem cai um pouco mais, pois as duas correntes vão se somar algebricamente.
A análise foi extremamente simplificada e despreza alguns elementos de 2a ordem, como a perda no núcleo. Mas o exemplo dado ilustra razoavelmente o que acontece no fluxo à medida que o transformador é carregado.
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