Transformadores son dispositivos que se utilizan para reducir o aumentar la Voltaje y el corriente eléctrica. Los transformadores constan de dos devanados de cables, primario y secundario, involucrado en un núcleo metálico. El paso de una corriente eléctrica alterna en el devanado primario. inducir a la formación de una corriente eléctrica alterna en el devanado secundario. LA Proporción entre las corrientes primaria y secundaria depende de la relación entre las número de vueltas en cada uno de los devanados.
Vea también:Entender cómo se produce la electricidad.
cómo trabajan ellos
Los transformadores se utilizan para reducir o aumentar los voltajes y corrientes eléctricos en circuitos de consumo o transmisión de energía eléctrica. Si un transformador baja una tensión eléctrica, automáticamente aumenta la intensidad de la corriente eléctrica de salida y viceversa, manteniendo siempre la Potencia transmitido, dado por producto da cadena Para el Voltaje.
PAG - energia electrica
U - Tensión eléctrica
I - corriente eléctrica
Por razones de eficiencia, la transmisión de energía eléctrica a grandes distancias siempre tiene lugar en alta tensión y con baja corriente eléctrica, en respuesta a las pérdidas de energía provocadas por efecto joule, ya que la energía disipada en los cables es proporcional a la corriente eléctrica.
Para los circuitos de consumo de energía, como los residenciales, se utilizan valores de voltaje eléctrico bajos, por razones de seguridad; se pueden producir potenciales eléctricos muy altos. descargas eléctricas. Es por ello que encontramos grandes transformadores en polos, cuya función es bajar la potencial eléctrico de la corriente que es transportada por los cables, llevándola a hogares con voltajes en 110 V o 220 V.
Vea también: Efectos en el cuerpo al recibir una descarga.
Los transformadores comunes están construidos con dos devanados de alambre de cobre, llamados primario y secundario. Estos devanados siempre tienen diferentes números de vueltas y luego se retuercen alrededor de un núcleo de hierro, sin contacto entre ellos. Mire la figura a continuación:
Transformador con devanados primario y secundario.
el sinuoso primario está prendido directamente a uno generador de fuerza electromotriz alterno (los transformadores no funcionan con corriente continua), es decir, se forma una corriente eléctrica en él. intensidad y sentido variable, lo que lleva a la generación de un campo magnético con mismas características.
Este campo magnético es entonces enfocado y amplificado a través del núcleo de hierro hacia el devanado secundario. El campo magnético cambiante induce la aparición de una corriente eléctrica en el secundario. La relación entre los potenciales eléctricos entre los devanados primario y secundario viene dada por la siguiente fórmula:
VPAG - voltaje en el devanado primario
Vs - voltaje en el devanado secundario
nortePAG - número de vueltas en el devanado primario
nortes - número de vueltas en el devanado secundario
Como sabemos, el voltaje y la corriente eléctricos son inversamente proporcional, por lo tanto, la relación de las corrientes eléctricas de los devanados primario y secundario es invertido:
IPAG - corriente eléctrica en el devanado primario
Is - corriente eléctrica en el devanado secundario
nortePAG - número de vueltas en el devanado primario
nortes - número de vueltas en el devanado secundario
El fenómeno físico detrás del funcionamiento de los transformadores se llama inducción electromagnética y está descrito por la ley de Faraday-Lenz. Esta ley nos informa que cuando producimos una variación del flujo magnético a través de alguna región del espacio, debe surgir un campo magnético para oponerse a esta variación. ¿Quieres saber más sobre el tema? Accede a nuestro texto: Ley de Faraday.
Vea también: ¿Qué es la corriente alterna?
Tipos de transformadores
A pesar de tener funciones similares, existen diferentes tipos de transformadores que satisfacen diferentes necesidades. Vea algunos de los tipos más comunes:
Transformador de corriente: Su objetivo principal es disminuir la intensidad de la corriente eléctrica, para poder transmitirla a redes de transmisión o dispositivos que no soporten altas corrientes eléctricas.
Transformador de potencial: es el tipo de transformador más común, puede disminuir o aumentar el potencial eléctrico según la demanda y el número de devanados en la bobina primaria y secundaria.
Transformador de distribución: Presente en los centros de distribución de las centrales eléctricas, se encarga de distribuir la corriente eléctrica a diferentes tipos de consumidores a través de las líneas de transmisión.
Transformador: opera con niveles muy altos de potencial eléctrico y corriente eléctrica, se utiliza en la generación de energía eléctrica, sino también en aplicaciones que requieren mucha energía eléctrica, como hornos industriales y inducción.
Ejercicios
1) Un transformador recibe una tensión eléctrica de 4400 V en su devanado primario. Determine el número de vueltas en el devanado primario de modo que el voltaje de salida a través del devanado secundario, 10 vueltas, sea 110 V.
Resolución:
Para resolver el ejercicio, simplemente use la fórmula que enumera las tensiones y el número de vueltas en cada turno:
2) Un transformador recibe 20 V de voltaje en su devanado principal, que contiene N vueltas. Si el devanado secundario de este transformador está formado por 3N vueltas, ¿cuál será la tensión de salida eléctrica?
Resolución:
Usando la fórmula para los voltajes de entrada y salida en el transformador, haremos el siguiente cálculo:
3) Con respecto al funcionamiento de los transformadores, identifique las siguientes afirmaciones como verdaderas o falsas:
I - Los transformadores pueden funcionar tanto con corriente eléctrica continua como con corriente eléctrica alterna.
II - Si el número de vueltas del devanado secundario de un transformador es mayor que el número de vueltas del devanado primario, entonces el voltaje de salida de este transformador será necesariamente mayor que el voltaje de Entrada.
III - A pesar de las transformaciones sufridas por la tensión y la corriente eléctrica, la potencia eléctrica se mantiene constante en los transformadores ideales.
IV - Los transformadores funcionan según un fenómeno llamado inducción electrostática, descubierto por Faraday.
Son verdad:
a) F, F, V, F
b) V, V, V, F
c) F, V, V, F
d) F, V, F, F
e) F, V, V, V
Plantilla:
Respuesta: Letra C
I - Los transformadores solo funcionan con corrientes alternas, ya que es necesario que aparezcan variaciones del flujo del campo magnético para inducir corrientes eléctricas en el devanado secundario.
II - La fórmula que relaciona las tensiones de salida y el número de devanados confirma esta afirmación.
III - Para transformadores ideales, es decir, que no disipan energía eléctrica, esta afirmación es cierta.
IV - El fenómeno que explica el funcionamiento de los transformadores es el principio de inducción electromagnética.
Por mí. Rafael Helerbrock
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-transformador.htm