Campos Electromagneticos

1-Objetivo:

• Reconocer las partes básicas de un transformador de tensión

• Comprender el modo de operación de un transformador de tensión

• Verificar y validar la ley de inducción de Faraday-Lenz

• Establecer la relación entre tensiones eléctricas de entrada y salida de los devanados primarios y secundarios en un transformador monofásico

2-Marco teórico:

• El transformador de tensión: Es un aparato que permite elevar o disminuir el voltaje de una corriente alterna. Consiste en una armadura o núcleo de hierro, que lleva un conjunto de espira:

La bobina primaria (n1) y la bobina secundaria (n2) indican el número de vueltas. Al aplicar una FEM (E1) a la bobina primaria, una corriente alterna circulara por las espiras del primario y se establecerá un campo magnético en el interior del núcleo de hierro, esto se transmitirá a la bobina secundaria e inducirá una corriente (también alterna) y se producirá una FEM (E2), se cumplirá entonces:

= número de vueltas del bobinado primario

= número de vueltas del bobinado secundario

• Tipos de transformadores y aplicaciones:

Tipos de Transformadores:

Hay muchos tipos de transformadores pero todos están basados en los mismos principios básicos, Pueden clasificarse en dos grandes grupos de tipos básicos: transformadores de potencia y de medida.

o Transformadores de potencia

Los transformadores eléctricos de potencia sirven para variar los valores de tensión de un circuito de corriente alterna, manteniendo su potencia. Como ya se ha explicado anteriormente en este recurso, su funcionamiento se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética. Dentro de esto tenemos a:

Transformadores eléctricos elecadores:

Los transformadores eléctricos elevadores tienen la capacidad de aumentar el

voltaje de salida en relación al voltaje de entrada. En estos transformadores el

número de espiras del devanado secundario es mayor al del devanado

primario.

Modelización de un transformador elevador

Transformadores eléctricos reductores:

Los transformadores eléctricos reductores tienen la capacidad de disminuir el voltaje de salida en relación al voltaje de entrada. En estos transformadores el número de espiras del devanado primario es mayor al secundario.

Podemos observar que cualquier transformador elevador puede actuar como reductor, si lo conectamos al revés, del mismo modo que un transformador reductor puede convertirse en elevador. Modelizacion de un transformador reductor

Autotransformadores:

Modelización de un autotransformador

Se utilizan cuando es necesario cambiar el valor de un voltaje, pero en cantidades muy pequeñas. La solución consiste en montar las bobinas de manera sumatoria. La tensión, en este caso, no se introduciría en el devanado primario para salir por el secundario, sino que entra por un punto intermedio de la única bobina existente.

Esta tensión de entrada (V p) únicamente recorre un determinado número de espiras (N p), mientras que la tensión de salida (V s) tiene que recorrer la totalidad de las espiras (N s).

Transformadores de potencia con derivación:

Son transformadores de elevación o reducción, es decir, elevadores o reductores, con un número de espiras que puede variarse según la necesidad. Este número de espiras se puede modificar siempre y cuando el transformador no esté en marcha. Normalmente la diferencia entre valores es del 2,5% y sirve para poder ajustar el transformador a su puesto de trabajo.

o Transformadores eléctricos de medida

Sirven para variar los valores de grandes tensiones o intensidades para poderlas medir sin peligro.

Transformadores eléctricos de intensidad:

El transformador de intensidad toma una muestra de la corriente de la línea a través del devanado primario y lo reduce hasta un nivel seguro para medirlo. Su devanado secundario está enrollado alrededor de un anillo de material ferromagnético y su primario está formado por un único conductor, que pasa por dentro del anillo.

El anillo recoge

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