Un
transformador es un dispositivo que transforma una energía eléctrica de entrada
en una energía eléctrica de salida, modificando, si es necesario, los niveles
de la tensión e intensidad de la energía de entrada y salida para adaptarlos a
la aplicación que se desee.
El
transformador es una máquina eléctrica sin partes móviles y la transformación
entre el circuito de entrada y el de salida se realiza por el principio de la
inducción electromagnética de Faraday.
Elementos básicos de un transformador:
Circuito magnético
El
núcleo es un circuito cerrado de material con propiedades ferromagnéticas cuya
función es la de canalizar el flujo magnético que se genera cuando circulan
corrientes alternas por los devanados.
Circuitos eléctricos de entrada y salida
Los
circuitos de entrada y de salida están formados por devanados eléctricos de
hilo conductor arrollados sobre un núcleo de hierro.
Ambos
devanados están eléctricamente aislados entre sí, pero acoplados magnéticamente
mediante el núcleo.
El
transformador electromagnético consiste en una bobina conductora dispuesta en
las cercanías de otra u otras bobinas conductoras.
La
bobina conectada a la red de potencia se llama bobina primaria, y las otras
bobinas son conocidas como secundarias.
¿Cómo funciona un transformador?
El
transformador electromagnético acopla dos o más circuitos de corriente alterna
(AC), utilizando el Principio de Inducción Electromagnética entre las bobinas
primaria y secundaria.
Leyenda
de la figura:
(1) Tensión de alimentación
La
conexión del devanado primario a una fuente de tensión alterna provoca la
circulación de una corriente eléctrica i1 también alterna.
(2) Corriente eléctrica de primario
La
circulación de una corriente alterna inducirá un flujo magnético también
alterno, en el arrollamiento del circuito primario. La dirección del flujo
viene dada por la regla del sacacorchos.
(3) f.e.m. inducida en el primario
La
variación del flujo magnético (flujo alterno) induce, por la Ley de Faraday,
una f.e.m. en el devanado primario opuesta a la tensión de la fuente (se opone
a la causa que genera el flujo).
(4) Flujo magnético
El
flujo magnético alterno se canaliza por el núcleo magnético abrazando al
devanado secundario.
(5) f.e.m. inducida en el secundario
La
existencia de un flujo magnético alterno que abraza al devanado secundario
induce (por la Ley de Faraday) una f.e.m. cuya corriente asociada provocaría un
flujo que se opondría al existente (Regla de la Mano Derecha).
(6) Conexión de la carga
La
existencia de la f.e.m. en el secundario provocará la circulación de una
corriente por el secundario cuando se conecte una carga al mismo.
(7) Relación de transformación
La
relación entre las tensiones de entrada y salida viene dada, de forma muy
aproximada, por la relación de espiras entre primario y secundario. Esta
relación se conoce como relación de transformación. Para las intensidades la
relación es la inversa.
(8) Potencia de entrada y salida
Despreciando
pérdidas, que son mínimas, la potencia de entrada y salida de un transformador
se mantiene constante.
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