# Transformador > Elevar e baixar a tensão - Data: 1885 - Época: Era elétrica - Domínio: [Eletricidade e eletrónica](https://lastcodex.org/pt/domains/electricity/) - Etapa: V (Era elétrica) - Dificuldade: 3/5 - URL: https://lastcodex.org/pt/inventions/transformer/ Um transformador são duas bobinas de fio sobre o mesmo núcleo de ferro: uma corrente alternada na primeira induz na segunda uma tensão mais alta ou mais baixa, conforme a razão entre os números de espiras. Permite enviar a eletricidade em alta tensão por linhas longas e entregá-la à tensão que os aparelhos usam, e é a principal razão por que a corrente alternada se impôs nas redes do mundo. ![Transformador · Elevar e baixar a tensão](https://lastcodex.org/_astro/plate.osdlkxWU_hboom.webp) ## Legenda 1. Primário: poucas espiras de fio grosso 2. Secundário: muitas espiras de fio fino 3. Núcleo de ferro laminado 4. Chapas finas do núcleo 5. Borne de ligação ## O que é ![Uma cuba cilíndrica de transformador presa a um poste de madeira, alimentada pela linha aérea e ligada a uma casa](https://lastcodex.org/_astro/v1.CKAJoMD3_24mg3T.webp) _Um transformador de poste baixa a tensão da linha da rua até à que se usa em casa._ Um transformador muda a tensão de uma corrente alternada. Não tem peças móveis: duas bobinas de fio de cobre isolado, o primário e o secundário, enroladas num núcleo de ferro fechado. A energia entra por uma bobina e sai pela outra a uma tensão mais alta ou mais baixa, e a corrente varia no sentido inverso. As centrais elevam a tensão para as grandes linhas. As subestações baixam-na por etapas, e um último transformador, num poste ou num pequeno posto, leva-a aos 230 ou 120 volts de uma tomada. Os carregadores e as campainhas têm transformadores pequenos. ## Como funciona A corrente do primário magnetiza o núcleo de ferro. Como a corrente é alternada, essa magnetização cresce, anula-se e inverte-se, ao ritmo de cinquenta ou sessenta ciclos completos por segundo. O fluxo variável atravessa o secundário e induz uma tensão em cada uma das suas espiras: é a indução descoberta por Faraday, que só atua enquanto o fluxo muda. Cada espira das duas bobinas abraça o mesmo fluxo, por isso as tensões das bobinas estão na razão dos seus números de espiras. Com 1000 espiras no primário e 50 no secundário, 4600 volts à entrada dão 230 à saída. Num transformador ideal, sem perdas, o lado de baixa tensão leva uma corrente vinte vezes maior e por isso é enrolado com fio mais grosso. Em corrente contínua nada disto funciona: um fluxo constante não induz nada, e o primário passa a ser um pedaço de fio ligado à fonte, que aquece. Os transformadores precisam de corrente alternada, e foi por isso que a alternada se tornou a regra das redes; as ligações atuais em corrente contínua de alta tensão convertem a alternada em contínua à partida e a contínua em alternada à chegada. A alta tensão compensa porque o calor perdido num fio cresce com o quadrado da corrente. Enviemos 100 quilowatts por uma linha cujos fios somam 2 ohms. A 1000 volts a corrente é de 100 amperes e os fios dissipam 20 quilowatts, um quinto da potência. A 10 000 volts a corrente desce para 10 amperes e a perda para 200 watts, ou seja 0,2 %. ![Um bloco de ferro maciço incandescente por correntes que circulam lá dentro, ao lado de um bloco frio feito de chapas finas empilhadas](https://lastcodex.org/_astro/v2.BrqshXkl_20n68X.webp) _Um núcleo maciço aquece com as correntes que nele circulam; as chapas finas, isoladas entre si, reduzem-nas muito._ O fluxo também faz circular correntes em anel dentro do próprio ferro, as correntes de Foucault, e um núcleo maciço aqueceria como a placa de um fogão. Por isso o núcleo é uma pilha de chapas com poucas décimas de milímetro, isoladas umas das outras por verniz ou por uma camada de óxido. Estas perdas diminuem com o quadrado da espessura da chapa. Os primeiros construtores usavam pelo mesmo motivo feixes de fio de ferro; os núcleos modernos são de aço ao silício. As redes usam corrente trifásica: três correntes alternadas desfasadas de um terço de ciclo, levadas por três fios e transformadas por três conjuntos de bobinas no mesmo núcleo. ## Como construir Uma demonstração de bancada a poucos volts, nunca um projeto ligado à rede. São precisos um parafuso de aço com uns 10 cm, um segundo parafuso nu e duas barras chatas de aço, 20 a 30 m de fio de cobre esmaltado de 0,3 a 0,5 mm, fita isoladora, lixa fina, um multímetro que meça tensão alternada e, para o último teste, um galvanómetro de zero central. **Enrolar as bobinas.** Sobre uma camada de fita, enrolar no parafuso um primário de 100 espiras. Cobri-lo com fita, enrolar por cima um secundário de 100 espiras, voltar a pôr fita e acrescentar por cima outro de 50. Lixar o esmalte de cada ponta. **Escolher uma fonte segura.** Usar um adaptador de tomada comprado cuja etiqueta indique saída alternada («AC output») de 12 volts no máximo, ou um gerador de funções que dê uma sinusoide de poucos volts a cerca de 1 kHz, sem componente contínua. A maior parte dos adaptadores dá corrente contínua e não serve. Uma lâmpada incandescente de automóvel de 12 volts e cerca de 5 watts em série com o primário limita a corrente. **Medir.** Ler a tensão alternada aos terminais do primário e de cada secundário, e depois desligar: o parafuso maciço aquece. Com o adaptador leem-se poucas décimas de volt, porque a maior parte da tensão cai na lâmpada. A bobina de 50 espiras dá cerca de metade da tensão da de 100, e as duas ficam abaixo da tensão do primário, porque o fluxo de um parafuso sozinho se fecha pelo ar. Pousar o parafuso nu ao lado do enrolado e unir as cabeças e as pontas com as barras de aço, para que o ferro forme um quadro fechado à volta das bobinas: as leituras sobem. **Experimentar com uma pilha.** Com uma pilha de 4,5 volts em vez do adaptador, e a lâmpada ainda em série, ligar ao secundário um galvanómetro de zero central na escala menos sensível ou através de uma resistência de alguns quilo-ohms. O ponteiro salta para um lado ao fechar o circuito, para o outro ao abri-lo, e fica em zero entretanto. **Ler uma chapa de características.** Num transformador de campainha, procurar as tensões de entrada e de saída, por exemplo 230 V / 12 V, e a potência em voltampères (VA). Os aparelhos grandes acrescentam frequência, arrefecimento e impedância; essas chapas leem-se do lado de fora da vedação. > **Segurança.** Nunca dar a um secundário mais espiras do que ao primário, e lembrar que um adaptador em vazio pode dar um quinto acima do que indica a etiqueta. Abrir um circuito que passa por uma bobina produz um breve pico de tensão: cortar com um interruptor ou com um fio segurado pelo isolamento, nunca com os dedos nas pontas descarnadas. Nunca enrolar bobinas para a rede, nem abrir, modificar ou refazer a cablagem de aparelhos que funcionem com a rede, mesmo desligados da tomada: os transformadores de micro-ondas e de reclamos néon fornecem correntes mortais. Um transformador abaixador alimentado ao contrário eleva a tensão, e os condensadores de um aparelho podem continuar carregados depois de desligado. As bobinas ficam quentes depois do uso. Nunca subir a postes, entrar em subestações ou tocar em linhas caídas. As instalações ligadas à rede são trabalho para um eletricista credenciado. ## História e evolução Michael Faraday mostrou a indução em agosto de 1831 com o seu anel de ferro de duas bobinas, Joseph Henry descobriu-a por conta própria na América, e por volta de 1850 Heinrich Ruhmkorff, em Paris, fez da bobina de indução um instrumento corrente nos laboratórios. Em 1884, Lucien Gaulard e John Dixon Gibbs acenderam lâmpadas ao longo de uma linha de 40 km entre Turim e Lanzo com os seus «geradores secundários», ligados em série e com núcleos de ferro abertos: acender uma lâmpada perturbava as outras. ![Um anel de enrolamentos de cobre totalmente envolvido em fio de ferro, sobre um suporte de madeira](https://lastcodex.org/_astro/v3.CRxKUtp-_Z29iKTK.webp) _Um dos primeiros transformadores de Budapeste: o fio de ferro envolve o anel de cobre e fecha o circuito magnético._ Nas oficinas Ganz de Budapeste, Károly Zipernowsky, Miksa Déri e Ottó Bláthy perceberam que um núcleo de ferro fechado e transformadores ligados em paralelo manteriam a tensão estável. Pediram patentes entre janeiro e março de 1885, chamaram ao aparelho «transformador» e, em maio, iluminaram com o seu sistema a Exposição Nacional de Budapeste. George Westinghouse comprou os direitos de Gaulard e Gibbs, e o seu engenheiro William Stanley construiu transformadores de núcleo fechado que iluminaram a rua principal de Great Barrington, no Massachusetts, em março de 1886. A corrente contínua de Edison, a cerca de 110 volts, só chegava a algumas ruas à volta de cada central, e as suas empresas fizeram campanha sobre os perigos da alternada. Westinghouse iluminou em alternada a Exposição de Chicago de 1893, e em 1896 a energia das cataratas do Niágara chegou a Buffalo. Por volta de 1888, Galileo Ferraris e Nikola Tesla tinham obtido com correntes desfasadas um campo girante para motores; em 1891, uma linha trifásica levou 300 cavalos por 175 km, de Lauffen a Frankfurt. As grandes linhas atuais trabalham a centenas de milhares de volts. ## Números-chave - Princípio descoberto: 29 de agosto de 1831, anel de ferro de Faraday na Royal Institution - Transformador de núcleo fechado: Pedidos de patente apresentados entre janeiro e março de 1885 por Zipernowsky, Déri e Bláthy, das oficinas Ganz de Budapeste - Primeira distribuição em alternada com transformadores nos Estados Unidos: Great Barrington (Massachusetts), março de 1886 (William Stanley) - Linha Lauffen-Frankfurt, 1891: 175 km a 15 000 volts, trifásica, mais de 75 % da energia entregue - Perdas na linha: Com a mesma potência e a mesma linha: dez vezes mais tensão, cem vezes menos perdas ## Requer - [Gerador elétrico](https://lastcodex.org/pt/inventions/generator/): O movimento transformado em corrente (1831) - [Metalurgia do ferro](https://lastcodex.org/pt/inventions/iron-smelting/): Uso mais difundido por volta de 1200 a.C.; minério, carvão e forno baixo (c. 1.200 a.C.) ## Fontes - [Michael Faraday's ring-coil apparatus](https://rigb.org/node/143), The Royal Institution - [History of the Transformer (F. Uppenborn, 1889)](https://gutenberg.org/files/56365/56365-h/56365-h.htm), Project Gutenberg - [Centenary of the transformer (P. Asztalos, 1986)](https://pp.bme.hu/ee/article/view/4637), Periodica Polytechnica Electrical Engineering, Budapest University of Technology and Economics - [Gaulard and Gibbs secondary generator](https://catalogue.museogalileo.it/object/GaulardGibbsSecondaryGenerator.html), Museo Galileo, Florence - [Milestones: Alternating Current Electrification, 1886](https://ethw.org/Milestones:Alternating_Current_Electrification,_1886), IEEE Engineering and Technology History Wiki - [Milestones: Long Distance Electric Power Transmission Using Three-Phase Alternating Current, 1891](https://ethw.org/Milestones:Long_Distance_Electric_Power_Transmission_Using_Three-Phase_Alternating_Current,_1891), IEEE Engineering and Technology History Wiki - [Milestones: Rotating Fields and Early Induction Motors, 1885-1888](https://ethw.org/Milestones:Rotating_Fields_and_Early_Induction_Motors,_1885-1888), IEEE Engineering and Technology History Wiki - [Milestones: Pearl Street Station, 1882](https://ethw.org/Milestones:Pearl_Street_Station,_1882), IEEE Engineering and Technology History Wiki - [History of Transformers](https://edisontechcenter.org/Transformers.html), Edison Tech Center - [The War of the Currents: AC vs. DC Power](https://www.energy.gov/articles/war-currents-ac-vs-dc-power), U.S. Department of Energy - [Eddy currents](https://www.schoolphysics.co.uk/age16-19/Electricity%20and%20magnetism/Electromagnetic%20induction/text/Eddy_currents/index.html), schoolphysics - [Transformer](https://hyperphysics.gsu.edu/hbase/magnetic/transf.html), HyperPhysics, Georgia State University - [Introduction to Electric Power Systems (J. L. Kirtley), 3.4 Transformers](https://eng.libretexts.org/Bookshelves/Electrical_Engineering/Electro-Optics/Introduction_to_Electric_Power_Systems_(Kirtley)/03%3A_Polyphase_Networks/3.04%3A_Transformers), LibreTexts - [Commission Regulation (EU) No 548/2014, Annex I: ecodesign requirements for transformers](https://www.legislation.gov.uk/eur/2014/548/annex/I/division/1/adopted), legislation.gov.uk Factos verificados em 2026-10-14. --- The Last Codex · https://lastcodex.org/pt/inventions/transformer/ · © The Last Codex. Textos, pranchas e figuras: CC BY-NC-ND 4.0.