Transformador
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Transformador.
Se denomina transformador a una máquina electromagnética que permite aumentar o
disminuir el voltaje o tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la
frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es,
sin pérdidas, es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un
pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc.
Si suponemos un equipo ideal y consideramos, simplificando, la potencia como el producto del
voltaje o tensión por la intensidad, ésta debe permanecer constante (ya que la potencia a la
entrada tiene que ser igual a la potencia 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 o hierro silicio. Las bobinas o devanados se
denominan primario y secundario según correspondan a la tensión alta o baja,
respectivamente. También existen transformadores con más devanados, en este caso puede
existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.
Funcionamiento
Representación esquemática del transformador.
Si se aplica 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 conductora (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) .
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.
Así, si el número de espiras (vueltas) del secundario es 100 veces mayor que el del primario, si
aplicamos una tensión alterna de 230 Voltios en el primario, obtendremos 23000 Voltios en el
secundario (una relación 100 veces superior, como lo es la relación de espiras). 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, con lo que 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 (una centésima
parte).
Aplicaciones
El transporte de una cierta cantidad de energía eléctrica por unidad de tiempo se puede llevar
a cabo eligiendo la tensión a la que se realiza el transporte o la intensidad de la corriente,
resultando la misma potencia eléctrica transportada siempre que el producto de estas dos
magnitudes sea igual, valor que corresponderá a la citada potencia eléctrica transportada.
Ahora bien, puesto que los conductores reales tienen una cierta resistencia por unidad de
longitud y el transporte puede ser de centenares de kilómetros, se debe contemplar la pérdida
