Transformador: ¿Qué es? (Definición y principio de funcionamiento)

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¿Qué es un transformador?

¿Qué es un transformador?

Un transformador se define como un dispositivo eléctrico pasivo que transfiere energía eléctrica de un circuito a otro a través del proceso de inducción electromagnética . Se usa más comúnmente para aumentar (‘subir’) o disminuir (‘bajar’) los niveles de voltaje entre circuitos.

Principio de funcionamiento del transformador

El principio de funcionamiento de un transformador es muy simple. La inducción mutua entre dos o más devanados (también conocidos como bobinas) permite que la energía eléctrica se transfiera entre circuitos. Este principio se explica con más detalle a continuación.

Teoría del transformador

Supongamos que tiene un devanado (también conocido como bobina) que es alimentado por una fuente eléctrica alterna. La corriente alterna a través del devanado produce un flujo alterno y continuamente cambiante que rodea al devanado.

Si se acerca otro devanado a este devanado, una parte de este flujo alterno se enlazará con el segundo devanado. Como este flujo cambia continuamente en su amplitud y dirección, debe haber un enlace de flujo cambiante en el segundo devanado o bobina.

De acuerdo con la ley de inducción electromagnética de Faraday , habrá un EMF inducido en el segundo devanado. Si el circuito de este devanado secundario está cerrado, entonces fluirá una corriente a través de él. Este es el principio de funcionamiento básico de un transformador .

Usemos símbolos eléctricos para ayudar a visualizar esto. El devanado que recibe energía eléctrica de la fuente se conoce como «devanado primario». En el siguiente diagrama, esta es la ‘Primera bobina’.

El devanado que da el voltaje de salida deseado debido a la inducción mutua se conoce comúnmente como «devanado secundario». Esta es la ‘Segunda bobina’ en el diagrama de arriba.

Un transformador que aumenta el voltaje entre los devanados primario y secundario se define como un transformador elevador . Por el contrario, un transformador que reduce el voltaje entre los devanados primario y secundario se define como un transformador reductor .

Si el transformador aumenta o disminuye el nivel de voltaje depende del número relativo de vueltas entre el lado primario y secundario del transformador.

Si hay más vueltas en la bobina primaria que en la bobina secundaria, el voltaje disminuirá (bajará).

Si hay menos vueltas en la bobina primaria que en la bobina secundaria, el voltaje aumentará (intensificar).

Si bien el diagrama del transformador anterior es teóricamente posible en un transformador ideal , no es muy práctico. Esto se debe a que, al aire libre, solo una pequeña parte del flujo producido por la primera bobina se enlazará con la segunda bobina. Entonces, la corriente que fluye a través del circuito cerrado conectado al devanado secundario será extremadamente pequeña (y difícil de medir).

La tasa de cambio del enlace de flujo depende de la cantidad de flujo enlazado con el segundo devanado. Entonces, idealmente, casi todo el flujo del devanado primario debería vincularse al devanado secundario. Esto se hace de manera efectiva y eficiente mediante el uso de un transformador de tipo núcleo . Esto proporciona una ruta de baja desgana común a ambos devanados.

El propósito del núcleo del transformador es proporcionar un camino de baja reluctancia, a través del cual la cantidad máxima de flujo producido por el devanado primario pasa a través del devanado secundario y se enlaza con él.

La corriente que inicialmente pasa a través del transformador cuando está encendido se conoce como corriente de entrada del transformador .

Si prefiere una explicación animada, a continuación se muestra un video que explica exactamente cómo funciona un transformador: