Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Si se suministra una corriente alterna a una bobina, se produce un campo magnético alterno a su alrededor. Si se introduce otra bobina dentro de este campo magnético , se induce una fem alterna a través de la segunda bobina también según la ley de inducción electromagnética de Faraday . Esta fem inducida en la segunda bobina se puede utilizar para alimentar una carga. Como en este ejemplo, el flujo está vinculado con ambas bobinas a través del aire, por lo que esta disposición puede denominarse transformador de núcleo de aire . Aquí, la primera bobina sirve como devanado primario y la segunda bobina sirve como devanado secundario de dicho transformador . Siempre que sea necesario cambiar el voltaje nivel de un nivel a otro en la red eléctrica utilizamos un transformador eléctrico.
Siempre que hay una necesidad de aislamiento eléctrico de un circuito a otro, usamos transformador. Para transformar corriente y voltaje a un nivel bajo medible usamos transformador de corriente y transformador de potencial respectivamente. Estas no son solo las aplicaciones de los transformadores. Los transformadores eléctricos también se utilizan para muchos propósitos diferentes. En diferentes aplicaciones de electrónica se utilizan transformadores de menor tamaño. Ejemplos de estos transformadores son el transformador de núcleo de aire , el transformador de frecuencia de audio, etc.
Estos se conocen como transformadores de propósito especial y simplemente se denominan transformadores especiales. En cuanto a la construcción, son diferentes del transformador de potencia general , pero el principio de funcionamiento básico es el mismo que el de todos los demás transformadores. Eso significa que en este caso, el principio de funcionamiento del transformador también se basa en la inducción mutua entre dos devanados vinculados magnéticamente. Aquí discutiremos sobre los transformadores de núcleo de aire. 
En un transformador, el devanado primario y el secundario están acoplados con un núcleo ferromagnético de baja reluctancia. El núcleo se utiliza en una transformada eléctrica para confinar el flujo magnético.y facilitando el enlace de flujo máximo entre el devanado primario y secundario. Se utilizan láminas de acero laminado para construir el núcleo del transformador. Pero, los materiales ferromagnéticos como el acero como núcleo del transformador , sufren pérdidas por histéresis , pérdidas por corrientes parásitas . También se enfrenta al problema de saturarse después de cierto nivel de magnetización. Pero estos pueden evitarse en el transformador de núcleo de aire ya que el núcleo ferromagnético está ausente en este transformador.
En aplicaciones de muy alta frecuencia, se debe evitar la distorsión en el campo electromagnético; de lo contrario, puede haber un efecto significativo en la señal de salida. Por lo tanto, para mantener la calidad de la señal, se desea evitar cualquier ruido o distorsión en la señal. Como el material ferromagnético causa ruido o distorsión en la señal, debe evitarse en aplicaciones de alta frecuencia como la transmisión de señales. Por lo tanto, se introduce el transformador de núcleo de aire, en la aplicación de transmisión de radio de alta frecuencia. Aquí el núcleo de hierro del transformador está ausente y el flujo está vinculado con los devanados a través del aire. Además de la operación sin ruido, un transformador de núcleo de aire es bastante liviano debido a la ausencia de un núcleo de hierro pesado. Es por eso que este tipo de transformador es más adecuado para dispositivos electrónicos portátiles de peso ligero y dispositivos de alta frecuencia.Los transformadores de núcleo de aire se utilizan generalmente en transmisores de radio y dispositivos de comunicación, etc.
Construcción del transformador de núcleo de aire
Las bobinas de alambre de cobre aislado se enrollan en un tubo de plástico o cartón, etc. Existen principalmente dos formas de transformador de núcleo de aire. Uno es de forma cilíndrica y el otro es de forma toroidal. En forma cilíndrica de transformador de aire, los alambres de cobre aislados se enrollan en una estructura cilíndrica no metálica. Esta estructura hueca no metálica proporciona al devanado el soporte mecánico necesario. El devanado de cobre enrollado alrededor del cilindro no metálico se golpea en diferentes puntos según sea necesario. El suministro secundario se toma a través de estos grifos. A veces condensadorestá conectado al devanado para mantener la resonancia constante del circuito de sintonización. El flujo fluye a través del aire que rodea el devanado y el aire dentro del cilindro hueco. Para lograr una adaptación de impedancia adecuada, en ocasiones se enrolla un devanado de protección alrededor del devanado de cobre principal. Este devanado de protección se conecta además con receptores de antena o se conecta a tierra correctamente.
Por otro lado, en forma toroidal de transformador de núcleo de aire , los alambres de cobre aislados se enrollan alrededor de un anillo de plástico duro u otra sustancia no metálica. En realidad, el alambre se enrolla en forma circular alrededor de la periferia del anillo. Este tipo de transformadores solo se utilizan en aplicaciones de muy alta frecuencia. En este caso, el devanado no está roscado, aquí se utilizan dos devanados separados para el propósito primario y secundario. Por lo tanto, el efecto del acoplamiento parásito se minimiza en el transformador de núcleo de aire toroidal. La relación de los devanados entre el primario y el secundario varía y depende del rango de frecuencia y del tipo de operación.
