• Entender como um transformador elétrico pode elevar a tensão.
• Saber como o transformador pode  diminuir a tensão.
• Conhecer as aplicações de transformadores.

Corrente elétrica criando campo magnético, Indução magnética, campo magnético de bobinas.

Com as atividades seguintes, o professor conduzirá os alunos ao entendimento do funcionamento dos transformadores e da sua utilidade no cotidiano.

Atividade 1. A  Necessidade de um Transformador.

O professor deve iniciar esta aula mostrando as situações em que há necessidade de transformadores.

Questione os alunos e peça para relatarem, em pequenos grupos, na forma escrita as questões abaixo:

• Onde vocês já viram transformadores?
• Onde é necessário o uso de transformador?
• Os transformadores são usados em alta voltagem?
• Os transformadores são usados em circuitos eletrônicos de rádios e TVs?

Após as respostas serem dadas por cada grupo, peça aos alunos que as apresentem. Faça intervenção somente após a apresentação de todos os grupos,  com o objetivo de ressaltar a necessidade do uso de transformadores na transmissão de energia elétrica, na ligação de aparelhos em que a  tensão nominal seja diferente a da rede elétrica local, nos diferentes carregadores de baterias (celulares, notebook, câmara fotográficas etc..).

Exiba as fotos a seguir, que representam transformadores de tensão elétrica, usados em nosso cotidiano.

Figura 1. Transformador de tensão num poste da rede elétrica de uma cidade, utilizado para baixar a tensão ,
converter a alta tensão(13000V) que sai da subestação local para a baixa tensão(120V) que representa uma fase que é usada na residência, imagem obtida do site: http://2.bp.blogspot.com/_XAR4jLtjwZQ/S8R2P_P0VMI/AAAAAAAAAF0/c6n2_uenZ9I/s1600/transformador.bmp 

Figura 2. Transformador de pequenas dimensões que são colocados dentro dos eletrodomésticos e  outros aparelhos eletrônicos com o objetivo de diminuir a tensão
de 120 Volts para 12 Volts , ou menos, para alimentar o circuito eletrônico, imagem obtida do site:
http://www.transformadorghr.com.br/galeria/images/TRANSFORMADOR%20DE%20COMANDO%20UNIVERSAL.jpg   

Para concluir esta primeira parte e se preparar para a próxima atividade, exiba o filme do telecurso http://www.youtube.com/watch?v=A4X2KEDxa-E  e posteriormente http://www.youtube.com/watch?v=_Lu7wP3QWOE&NR=1 que é uma continuação do primeiro. Estes filmes mostram que com corrente alternada pode-se transformar tensões que vem de uma hidrelétrica em altíssima voltagem , o que evita perdas na transmissão, para baixa voltagem que será utilizada na residência. Peça aos alunos, após assistirem o filme, para apresentarem as suas dúvidas e o crescimento que tiveram. Muitas das dúvidas serão sanadas nas próximas atividades e peça que aguardem para ver se elas prevalecerão até o final das atividades.

Atividade 2. Transformando Tensões

O professor agora irá conduzir um estudo sobre o primário e o secundário de um transformador. Inicialmente mostre a figura a seguir e identifique nela o primário e o secundário. Observe a razão entre o número de espiras em cada um deles.

Figura 3. Primário e secundário de um transformador, visão esquemática do interior de um transformador onde é exibido o núcleo ferromagnético e as voltas das espiras que constituem a bobina do primário e do secundário. Figura obtida do site: http://www.mspc.eng.br/elemag/im01/transf01_ideal.gif

Peça aos alunos para elaborarem um resumo da primeira parte ( item 8.1) do texto: TRANSFORMADORES ELÉTRICOS do site http://minerva.ufpel.edu.br/~egcneves/Textos/geral/caderno_elet/cap_08.pdf .

Eles deverão ser capazes de responderem as seguintes questões propostas:

• O que é o primário e o secundário de um transformador?
• Qual deles deve ter maior número de voltas quando se deseja elevar a tensão?
• Qual a razão entre o número de voltas no primário e o secundário quando se quer transformar 120 voltas para 6 volts?

Atividade 3 . Aplicações dos transformadores no Cotidiano

Os alunos deveram, orientado pelo texto a seguir, ser capaz de visualizar a importância dos transformadores no cotidiano.  http://pt.wikipedia.org/wiki/Transformador 

Após o estudo do texto os alunos deveram apresentar resultados com uma síntese que dê uma explicação para as questões norteados a seguir:

• Qual a necessidade de elevar a tensão numa estação geradora?
• Nas linhas de transmissão as perdas por efeito joule são desprezíveis?
• Qual a necessidade de subestações nas cidades?
• Porque existem transformadores nos postes?
• Porque existem transformadores dentro de aparelhos eletrônicos?

O filme a seguir, explica também o funcionamento de um transformador. http://www.youtube.com/watch?v=g1zrxEzfGDM 

Um transformador didático simples pode ser contruído com os alunos,  veja no site a seguir: http://www.feiradeciencias.com.br/sala13/13_42.as

Os alunos ao final da aula deverão saber:

• Qual a função de um transformador.
• Como um transformador elétrico pode elevar ou baixar  a tensão.
• Exemplificar as aplicações de transformadores.