Este artículo elabora sobre ¿Cómo aumentan los transformadores el voltaje para disminuir la corriente?, manteniendo intacta la potencia total. También discutiremos algunas preguntas frecuentes.
Conocemos el principio básico de transformers es transferir energía transformando el voltaje a la relación de corriente. El poder es la combinación de dos cantidades eléctricas: el voltaje y la corriente. Por lo tanto, si aumentamos el voltaje en un transformador, tenemos que reducir la corriente en cierta cantidad para consumir energía constante.
¿Cómo aumentan los transformadores el voltaje para disminuir la corriente obedeciendo la ley de Ohm?
La ley de Ohm establece que la cantidad de corriente que pasa a través de un material conductor entre dos puntos es directamente proporcional al voltaje a través de ellos. Entonces, cuando el voltaje se vuelve más significativo, la corriente también debe aumentarse.
En el caso de los transformadores, vemos que la corriente se reduce para mantener la potencia total cuando sube la tensión. Entonces, naturalmente, nos surge una pregunta: ¿los transformadores contradicen la ley de Ohm? Bueno, los transformadores, en su conjunto, no pueden obedecer la ley de Ohm. Pero los circuitos internos de los transformadores, por supuesto, obedecen a la ley de Ohm. El enunciado de la ley de Ohm es válido para los parámetros de un solo circuito. Un transformador divide todo el circuito en dos mitades que actúan como dos circuitos diferentes. Entonces, la ley de Ohm valida individualmente para cada uno de los circuitos. Aclaremos más a este respecto.
Transformadores elevadores: Hay más vueltas en la bobina secundaria que en la bobina primaria. Entonces la relación Ns / Np es mayor que 1. Por el fenómeno de transformación, podemos decir que la resistencia secundaria es mucho mayor que la primaria. Este inductor secundario está conectado a la línea de transmisión.
Transformadores reductores: El incidente opuesto ocurre en los transformadores reductores. Como las vueltas de la bobina primaria son más altas que las vueltas de la bobina secundaria, la resistencia primaria es enorme.
En ambos casos, podemos ver que el valor de la resistencia es análogo a la cantidad de voltaje. Entonces, evidentemente, la corriente será baja (en step-up) o alta (en step-down) para mantener el equilibrio. Por lo tanto, podemos decir que la ley de Ohm se adapta perfectamente a los circuitos individuales.
¿Cómo aumentan los transformadores el voltaje para disminuir la corriente y ayudar a ahorrar energía? Ejemplificar.
Se emplean transformadores para minimizar eficazmente las pérdidas durante la transmisión de energía a larga distancia.
Las centrales eléctricas envían la energía generada a los sistemas de distribución a través de líneas de transmisión. En las centrales eléctricas, se aplica un transformador elevador para aumentar la tensión. La tensión pasa a través de la línea de transmisión y finalmente llega a los sistemas de distribución, donde está presente un transformador reductor. La función de este transformador es degradar el voltaje para que funcione bien en sistemas más pequeños.
Para cualquier sistema de distribución, la corriente depende de la cantidad de carga. Es evidente que un sistema que consta de dos luces y dos ventiladores consumiría mucha menos energía que un sistema con dos luces, dos ventiladores, un acondicionador de aire y un refrigerador.
Ahora, comprendamos mejor cómo los transformadores hacen frente a las pérdidas en dos escenarios.
En el primer caso, la tensión de transmisión es de 220 voltios. Entonces, si el sistema consume una corriente de 10 amperios, la potencia eléctrica, P = VI = 220 x 10 = 2200 Watt. Si la resistencia de Tx es de 0.5 ohmios, la pérdida = I2R = 102 x 0.5 = 50 vatios.
En el segundo caso, utilizamos un transformador de 10 kV / 220 voltios en la línea de transmisión. Entonces, si el sistema consume una corriente secundaria de 10 amperios, la corriente primaria Ip= Is xVs/Vp = 10 x 220/10000 = 0.22 amperios. Si la resistencia de Tx es de 0.5 ohmios, la pérdida = I2R = (0.22)2 x 0.5 = 0.0242 vatios.
Por lo tanto, notamos que si usamos un transformador, podemos ahorrar (50-0.0242) = 49.9758 vatios de potencia solo para un solo sistema. Entonces, los transformadores son increíblemente eficientes como ahorradores de energía.
¿Cómo aumentan los transformadores el voltaje para disminuir la corriente? Preguntas Frecuentes
¿Los transformadores reducen la corriente o el voltaje?
Los transformadores son dispositivos eléctricos capaces de reducir el voltaje o la corriente según los requisitos de un circuito en particular.
Los transformadores son responsables de nivelar o aumentar el voltaje en las líneas de transmisión y reducir el voltaje en los sistemas de distribución para el suministro de energía.. Obviamente, para mantener una potencia constante, es necesario bajar el nivel de corriente cuando estamos usando el transformador elevador. Del mismo modo, el voltaje se reduce en un transformador reductor.
¿Cómo cambian los transformadores de corriente?
Los transformadores se clasifican como dispositivos electromagnéticos. Hacen uso de los conceptos de inducción electromagnética para cambiar la corriente.
Cada transformador comprende dos circuitos: un circuito inductor primario y un circuito inductor secundario. Cuando la bobina del inductor primario se somete a un voltaje de CA, se produce la corriente. Esta corriente varía y genera un campo magnético variable. Ahora, el campo magnético variable hace que se desarrolle una fuerza electromotriz en la bobina del inductor secundario. Posteriormente, este EMF genera una corriente en la bobina secundaria ya que el número de vueltas es diferente en ambas bobinas. El valor de la corriente aumenta (transformador reductor) o disminuye (transformador elevador).
¿Qué le sucede a la corriente cuando se reduce el voltaje?
Se sabe que un transformador reductor eleva la corriente mientras reduce el voltaje.
Un transformador reductor reduce el voltaje del inductor primario en el inductor secundario. El recuento de devanados secundarios es menor que el recuento de devanados primarios, lo que ayuda a reducir el voltaje. Pero el principio de los transformadores dice que la potencia debe permanecer sin cambios durante todo el proceso. Por lo tanto, para un voltaje más bajo, el nivel de corriente debe aumentar proporcionalmente. Entonces, la corriente aumenta cuando se reduce el voltaje.
¿Cuánto voltaje puede aumentar un transformador elevador?
Los transformadores elevadores están diseñados para elevar el voltaje de su devanado primario a secundario. La cantidad de elevación depende de las vueltas de ambos devanados.
Ilustremos con un ejemplo. Suponga que el turno cuenta en el primario y el inductor secundario es 10 y 100, respectivamente. Entonces la relación de transformación de voltaje = Ns/Np = 1/10. Por lo tanto, el voltaje primario se incrementará 10 veces en la bobina secundaria. Esta relación no es fija, varía para cada transformador y, por lo tanto, el voltaje secundario aumentado también es diferente.
¿Los transformadores aumentan la resistencia?
Un transformador es un instrumento regulador de voltaje, por lo que no se ocupa de resistencias.
Se utiliza un transformador en los circuitos solo para regular el voltaje y mantener la energía ilesa. Entonces, las cantidades responsables de este fenómeno son la corriente y el voltaje. Donde se aumenta el voltaje, la corriente disminuye y viceversa. Entonces, las resistencias o impedancias no se cuentan. El efecto principal de las resistencias o impedancias en un transformador son varios tipos de pérdidas..
¿Se puede invertir un transformador reductor?
Un transformador reductor se puede operar con cuidado para que funcione como un transformador elevador.
Un transformador reductor simplemente se alimenta en reversa intercambiando su entrada y salida. Aunque este método es aceptable para uso temporal, no debe implementarse en configuraciones más grandes. Nunca debemos exceder el margen de voltaje mencionado en el transformador. De lo contrario, pueden producirse peligros eléctricos.
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