Transformador

Transformador

En algunos casos es necesario aumentar el voltaje CA, especialmente cuando se trasmite este a través de un alambre a una gran distancia, como por ejemplo; los postes de energía eléctrica que se encuentran en las calles, estos están conectados unos con otros por medio de cables, los cuales suministran energía eléctrica a cada hogar.

También existen ocasiones donde es necesario disminuir el voltaje CA, por ejemplo, en este preciso momento, la fuente de poder de su ordenador está disminuyendo el voltaje para que el ordenador no sufra daños, el aparato que se utiliza para aumentar o disminuir el voltaje CA se llama transformador.

El transformador de CA está formado por un par de bobinas de alambre enrollado, circulando un núcleo de hierro dulce, una de las bobinas está situada de tal forma que se encuentra conectada a la fuente de voltaje CA y tiene un numero N1 de vueltas, a esta bobina de le llama devanado primario o el primario, mientras que la otro bobina está conectada a una resistencia R y tiene un numero N2 de vueltas, a esta bobina se le llama el secundario, la ultima pieza de describir es el núcleo de hierro, es cual tiene como propósito aumentar el campo magnético y establecer un medio por el cual pasa casi todo el flujo que pasa a través de una bobina pase a través de la otra, de manera que, si un voltaje CA ∆V1 es aplicado al primario, el voltaje que se induce a través del primario esta expresado pro la siguiente fórmula:

Attach:Transgenermotorformula1.gif Δ

Donde ϕB es el flujo magnético presente en cada vuelta, ahora si se desprecia la existencia de alguna fuga de energía en el núcleo de hierro, se puede decir que, el flujo presente e cada vuelta del primario, es el mismo que el flujo presente en cada vuelta del secundario, por lo tanto se puede definir el voltaje a través de la segunda bobina con la siguiente expresión:

Attach:Transgenermotorformula2.gif Δ

Nótese que existe un término común en ambas expresiones, de manera que se puede resumir lo anterior por medio de esta expresión:

Attach:Transgenermotorformula3.gif Δ

Si N2 es mayor que N1, el voltaje ∆V2 es mayor que ∆V1, en este momento el transformador toma el rol de transformador elevador, pero cuando las condiciones son a la inversa, el transformador toma el rol de transformador reductor.

El voltaje se genera a través del secundario, cuando las líneas de de flujo que pasan a través de este, presentan un cambio en el número, de manera que la corriente entrante en el primario cambia con el tiempo cuando se usa corriente alterna, pero cuando se emplea corriente directa, esta corriente entra por el primario, y se hace presente un voltaje de salida en el secundario en el instante en el que un interruptor en el primario se cierra y se abra, de manera que si la corriente en el primario se mantiene constante, el voltaje de salida en el secundario será cero.

Los transformadores ideales, son aquellos en los que no existe una pérdida de potencial entre el primario y el secundario, es decir, la entrada de potencia al primario es igual a la salida de potencial en el secundario, esto se expresa matemáticamente de la siguiente forma:

Attach:Transgenermotorformula4.gif Δ

Normalmente los transformadores tienen una eficiencia de potencial que varía entre el 90% al 99%.


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