Transformadores

TRANSFORMADORES

Los transformadores son dispositivos electromagnéticos estáticos que permiten partiendo de una tensión alterna conectada a su entrada, obtener otra tensión alterna mayor o menor que la anterior en la salida del transformador.

Permiten así proporcionar una tensión adecuada a las características de los receptores. También son fundamentales para el transporte de energía eléctrica a largas distancias a tensiones altas, con mínimas perdidas y conductores de secciones moderadas.

CONSTITUCION Y FUNCIONAMIENTO

Constan esencialmente de un circuito magnético cerrado sobre el que se arrollan dos bobinados, de forma que ambos bobinados están atravesados por el mismo flujo magnético. El circuito magnético está constituido (para frecuencias industriales de 50 Hz) por chapas de acero de poco espesor apiladas, para evitar las corrientes parásitas .

El bobinado donde se conecta la corriente de entrada se denomina primario, y el bobinado donde se conecta la carga útil, se denomina secundario.

La corriente alterna que circula por el bobinado primario magnetiza el núcleo de forma alternativa. El bobinado secundario está así atravesado por un flujo magnético variable de forma aproximadamente senoidal y esta variación de flujo engendra por la Ley de Lenz, una tensión alterna en dicho bobinado.

Circuitos primario y secundario en un transformador

Construcción del núcleo de un transformador con devanados coaxiales

ECUACIONES FUNDAMENTALES

El valor eficaz de la fuerza electromotriz en los devanados del transformador se determina por las siguientes fórmulas:

U1 = 4,44 BM A f n1

U2 = 4,44 BM A f n2

En donde:

U1 = tensión en devanado primario (voltios)

U2 = tensión en devanado secundario (voltios)

BM = valor máximo de la inducción magnética en el núcleo (Tesla). (En núcleos de hierro magnéticos de transformador suele tener un valor máximo de 1,4 Tesla)

f = frecuencia de la corriente alterna (Hz)

n1 = número de espiras del devanado primario (adimensional)

n2 = número de espiras del devanado secundario (adimensional)

A = área de la sección recta del núcleo magnético (m2)

Si el primario y el secundario están atravesados por la misma inducción máxima BM y la sección A del núcleo permanece constante, entonces;

U1 / U2 = n1 /n2

A este cociente se denomina relación de transformación, e indica la relación entre la tensión de entrada y salida, cuando el transformador está funcionando en vacío, o sea sin carga, en el secundario.

Formas

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