Transformador ideal
Relación de tensiones, corrientes, potencias de entrada y salida
El transformador es un dispositivo que
se encarga de "transformar" el voltaje de
corriente alterna que tiene
a su entrada en otro diferente que entrega a su salida.
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.
- 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 una tensión. En este bobinado secundario habría una
corriente si hay
una carga conectada (el secundario está conectado a una
resistencia por
ejemplo)
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 tensión.
Fórmula:

Entonces:
Vs = Ns x
Vp / Np
Un transformador
puede ser "elevador o reductor" dependiendo del número de espiras de
cada bobinado.
Si
se supone que el transformador 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(P) =
Tensión(V) x corriente(I)
P = V x I (en watts)
Aplicando este concepto
al transformador y...
P(bobinado primario)
=
P(bobinado secundario) y...
La única manera de mantener la misma
potencia en los dos bobinados es de que cuando el voltaje se eleve la
corriente se disminuya en la misma proporción y viceversa. Entonces:

Así, para conocer la
corriente en el secundario cuando tengo la corriente Ip (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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