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Transformador eléctrico

El transformador eléctrico ideal



Contenido del tutorial
1 Transformador ideal
2 Transformador real (circuitos equivalentes)
3 Autotransformador

Relación de voltajes, corrientes, potencias en un transformador eléctrico

El transformador eléctrico es un dispositivo que se encarga de "transformar" el voltaje de corriente alterna (VAC) que le llega a su entrada, en otro voltaje tambièn en corriente alterna de diferente amplitud, que entrega a su salida.

Transformador eléctrico - Electrónica Unicrom

Se compone de un núcleo de hierro sobre el cual se han arrollado varias espiras (vueltas) de alambre conductor.

Este conjunto de vueltas se llaman bobinas y se denominan:
- Bobina primaria o "primario" a aquella que recibe el voltaje de entrada y
- Bobina secundaria o "secundario" a aquella que entrega el voltaje transformado.


La Bobina primaria recibe un voltaje alterno que hará circular, por ella, una corriente alterna.

El transformador ideal - Electrónica Unicrom

Esta corriente inducirá un flujo magnético en el núcleo de hierro. Como el bobinado secundario está arrollado sobre el mismo núcleo de hierro, el flujo magnético circulará a través de las espiras de éste. Al haber un flujo magnético que atraviesa las espiras del "Secundario", se generará por el alambre del secundario un voltaje.

En este bobinado secundario habría una corriente si hay una carga conectada (el secundario conectado por ejemplo a un resistor)

La razón de transformación del voltaje entre el bobinado "Primario" y el "Secundario" depende del número de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario. En el secundario habrá el triple de voltaje. La fórmula:

Relación entre tensiones en un transformador - Electrónica Unicrom

Entonces: Vs = Ns x Vp / Np

Un transformador eléctrico puede ser "elevador o reductor" dependiendo del número de espiras de cada bobinado. Si se supone que el transformador eléctrico es ideal. (la potencia que se le entrega es igual a la que se obtiene de él, se desprecian las perdidas por calor y otras), entonces:

Potencia de entrada (Pi) = Potencia de salida (Ps). Pi = Ps

Si tenemos los datos de corriente y voltaje de un dispositivo, se puede averiguar su potencia usando la siguiente fórmula.

Potencia = voltaje x corriente
P = V x I (en watts)

Aplicando este concepto al transformador eléctrico y como

P(bobinado pri) = P(bobinado sec)

Entonces la única manera de mantener la misma potencia en los dos bobinados es que cuando el voltaje se eleve, la corriente se disminuya en la misma proporción y viceversa.

Entonces:

Relación entre corrientes en un transformador - Electrónica Unicrom

Así, para conocer la corriente en el secundario (Is) cuando tengo:
- Ip (la corriente en el primario),
- Np (espiras en el primario) y
- Ns (espiras en el secundario)
se utiliza siguiente fórmula: Is = Np x Ip / Ns

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