Transformador
Keywords: Transformador, Amperio, Campo magnético, Corriente alterna, Frecuencia, Fuerza electromotriz, Hierro, Impedancia
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Se denomina transformador a un dispositivo electromagnético que permite aumentar o disminuir el voltaje y la intensidad de una corriente alterna de forma tal que su producto permanezca constante (ya que la potencia que se entrega a la entrada de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, tiene que ser igual a la que se obtiene a la salida).
Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce. Estas bobinas o devanados se denominan primario y secundario.
La representación esquemática del transformador es la siguiente:
Imagen:Transformador2.jpg
El funcionamiento es como sigue:
Si aplicamos una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, las variaciones de intensidad y sentido de la corriente alterna crearán un campo magnético variable dependiendo de la frecuencia de la corriente. Este campo magnético variable originará, por inducción, la aparición de una fuerza electromotriz en los extremos del devanado secundario.
La relación entre la fuerza electromotriz inductora (Ep), la aplicada al devanado primario y la fuerza electromotriz inducida (Es), la obtenida en el secundario, es directamente proporcional al número de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns) .
Así, si el número de espiras (vueltas) del secundario es 100 veces mayor que el del primario si aplicamos una tensión alterna de 100 voltios en el primario obtendremos 10000 voltios en el secundario. A la relación entre el número de vueltas o espiras del primario y las del secundario se le llama relación de vueltas del transformador o relación de transformación.
Ahora bien, como la potencia aplicada en el primario, en caso de un transformador ideal, debe ser igual a la obtenida en el secundario, el producto de la fuerza electromotriz por la intensidad (potencia) debe ser constante, en el caso del ejemplo si la intensidad circulante por el primario es de 10 amperios, la del secundario será de solo 0,1 amperios.
Esta particularidad tiene su utilidad para el transporte de energía eléctrica a larga distancia, al poder efectuarse el transporte a altas tensiones y pequeñas intensidades y por tanto pequeñas pérdidas.
Otra aplicación frecuente en circuitos de radio es la de transformador de impedancias.
Si se coloca en el secundario una impedancia de valor Z, y llamamos n a Ns/Np, como Is=-Ip/n y Es=Ep.n, la impedancia vista desde el primario será Ep/Ip = -Es/n2Is = Z/n2.
Así, hemos conseguido transformar una impedancia de valor Z en otra de Z/n2.
Colocando el transformador al revés, lo que hacemos es elevar la impedancia en un factor n2.