transformador
Un transformador es un dispositivo eléctrico simple, que utiliza la propiedad de inducción mutua para transformar una tensión alterna de una a otra de mayor o menor valor.
La El primer potencial constante se inventó en 1885., y desde entonces, se ha convertido en una necesidad como dispositivo esencial para la transmisión, distribución y aprovechamiento de la corriente alterna (CA).
Existen diferentes tipos de transformadores que tienen diferentes diseños adecuados para diferentes aplicaciones de energía eléctrica y electrónica. Sus tamaños van desde aplicaciones de radiofrecuencia con un volumen inferior a un centímetro cúbico, hasta enormes unidades que pesan cientos de toneladas utilizadas en redes eléctricas.
Son los más utilizados en la transmisión y distribución de energía a larga distancia al aumentar la salida de voltaje del transformador de modo que la corriente se reduce y, posteriormente, la pérdida del núcleo resistivo es menos significativa, por lo que la señal se puede transferir a través de las distancias a la subestación contigua a los consumidores donde el voltaje se reduce nuevamente para su uso posterior.
Estructura básica y funcionamiento del transformador
La estructura básica de un transformador generalmente consta de dos bobinas enrolladas alrededor de un núcleo de hierro dulce, a saber, bobinas primarias y secundarias. El voltaje de entrada de CA se aplica a la bobina primaria y el voltaje de salida de CA se observa en el lado secundario.
Como sabemos, una fem o voltaje inducido solo se genera cuando el flujo del campo magnético cambia en relación con la bobina o el circuito, por lo tanto, inductancia mutua entre dos bobinas sólo es posible con una tensión alterna, es decir, cambiante/CA, y no con tensión continua, es decir, constante/CC.
Credito de imagen :Yo mismo, Flujo de transformador, CC BY-SA 3.0
La Los transformadores se utilizan para transmutar el voltaje. y los niveles de corriente según la relación entre las vueltas de la bobina de entrada y salida. Las vueltas en la bobina primaria y secundaria son Np y Ns, respectivamente. Sea Φ el flujo enlazado a través de bobinas primarias y secundarias. Entonces,
Fem inducida a través de la bobina primaria, 
= 
Fem inducida a través de la bobina secundaria, 
= 
A partir de estas ecuaciones, podemos relacionar que 
Donde los símbolos tienen los siguientes significados:
Poder, P = IpVp = IsVs
En relación con las ecuaciones anteriores, 
Así tenemos Vs = (
)VP y yos = 
IP
Para intensificar: Vs > Vp entonces Ns>Np y yos<Ip
Para renunciar: Vs <Vp entonces Ns <Np y yos > Yop
Bobina primaria y secundaria en un transformador
Crédito de la imagen: anónimo, Transformador3d col, CC BY-SA 3.0
La relación anterior se basa en algunos supuestos, que son los siguientes:
- El mismo flujo conecta tanto el primario como el secundario sin ninguna fuga de flujo.
- La corriente secundaria es pequeña.
- La resistencia primaria y la corriente son despreciables.
Por tanto, la eficiencia del transformador no puede ser del 100%. Aunque uno bien diseñado puede tener una eficiencia de hasta el 95%. Para tener una mayor eficiencia, se deben tener en cuenta las cuatro principales razones de la pérdida de energía.
Causa de la pérdida de energía del transformador:
- Fuga de flujo: Siempre hay alguna fuga de flujo ya que es casi imposible que todo el flujo del primario pase al secundario sin ninguna fuga.
- remolino corrientes: El flujo magnético variable inducirá corrientes de Foucault en el núcleo de hierro, lo que puede causar calentamiento y, por lo tanto, pérdida de energía. Estos podrían minimizarse utilizando un núcleo de hierro laminado.
- Resistencia en el bobinado: La energía se pierde en forma de disipación de calor a través de los cables, pero se puede minimizar mediante el uso de cables comparativamente gruesos.
- Histéresis: Cuando la magnetización del núcleo se invierte repetidamente por un campo magnético alterno, se produce un gasto o pérdida de energía por la generación de calor dentro del núcleo. Esto puede reducirse utilizando materiales que tengan una menor pérdida por histéresis magnética.
Estaremos estudiando sobre Corriente de Foucaults y Histéresis magnética en detalles en las secciones siguientes.
Para obtener más material de estudio relacionado con la electrónica haga clic aquí
Lea también
- Conceptos básicos de energía tipos de energía
- Energía eléctrica a energía mecánica.
- Cómo optimizar la energía elástica en los equipos de gimnasia para la seguridad de los deportistas
- Relación entre frecuencia y energía.
- Calentador de agua solar de energía solar calentador solar para piscina
- Cómo medir la energía térmica generada por la fricción en maquinaria
- ¿Por qué es importante la conversión de energía en las turbinas eólicas?
- Cómo diseñar métodos de protección de cultivos con eficiencia energética química
- Cómo encontrar los requisitos energéticos para las misiones espaciales.
- ¿Cómo aprovechan los paneles solares la energía luminosa?
Hola, soy Amrit Shaw. He realizado el Máster en Electrónica.
Siempre me gusta explorar nuevos inventos en el campo de la Electrónica.
Personalmente creo que el aprendizaje es más entusiasta cuando se aprende con creatividad.
Aparte de esto, me gusta rasguear la guitarra y viajar.