Circuitos Eléctricos II SAIA B

1. Transformadores Eléctricos
Jesús Rivero
CI: 24.339.287
Circuitos Eléctricos II
SAIA B

2. Fundamento básico que permite visualizar el concepto de Transformador
Los transformadores se definen como dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética
y están construidos en su forma mas simple por dos inductores (bobinas) devanadas sobre un núcleo
cerrado de hierro dulce o hierro silicio.
Las bobinas se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema
respectivamente.
También existen transformadores con devanados, es decir, que pueden tener un tercer devanado con menor
tención que el secundario

3. Diferencias entre un transformador ideal y uno de núcleo de aire
- En los transformadores ideal, las bobinas primarias y secundarias están
acopladas magnéticamente. Mientras que los de núcleo de aire no
poseen núcleo ferro magnético para enlazar las bobinas primario y
secundario.
- En los ideales, el flujo esta producido por una f.m.m(fuerza
magnetomotriz) despreciable. Mientras que en los de núcleo de aire no
cumple con la permeabilidad el núcleo, por lo tanto el flujo esta generado
por una f.e.m(fuerza electromotriz).
- En los ideales, las resistencias de los devanados son nulas. En los de
aire de núcleo, el transformador consume energía por medio de las
resistencia, que son igual a las perdidas.

4. Inductancia mutua
El transformador esta formado por dos bobinas colocadas de modo que el flujo
cambiante que desarrolla una enlace a la otra, de la forma como lo muestra la figura.
Esto producirá un voltaje inducido a través de cada bobina. Para diferenciar las
bobinas, aplicaremos la convención de los transformadores que establece: la bobina
a la que se aplique la fuente de alimentación se denomina el primario y la bobina a la
que se aplique la carga se conocerá como secundario

5. La inductancia mutua entre dos bobinas se
determina mediante:

6. Se observa en la ecuación anterior que el símbolo para la inductancia mutua es la
letra M, y que su unidad de medida, al igual que para la auto inductancia, es el
henrio. En forma textual, las ecuaciones plantean que: la inductancia mutua entre
dos bobinas es proporcional al cambio instantáneo en el flujo que enlaza a una
bobina producido por un cambio instantáneo en la corriente a través de la otra
bobina.
En términos de la inductancia de cada bobina y el coeficiente de acoplamiento, la
inductancia mutua se determina mediante la siguiente formula

7. Convección de puntos
Debido a que en la inductancia mutua se relacionan 4 terminales la
elección del signo en el voltaje no se puede hacer tomándolo como un
inductor simple; para esto es necesario usar la convención de los
puntos la cual usa un punto grande que se coloca en cada uno de los
extremos de las bobinas acopladas.
Por lo tanto, el voltaje que se produce en la segunda bobina al entrar
una corriente por la terminal del punto de la primera bobina, se toma
con referencia positiva en la terminal punteada da la segunda bobina,
de la misma forma una corriente que entra por la terminal no punteada
de una bobina proporciona un voltaje con referencia positivo en la
terminal no punteada de la otra bobina

8. Entonces sobre un circuito eléctrico donde es inconveniente indicar los devanados
así como la trayectoria de flujo se emplea el método de convección de punto que
determinara si los termino mutuos son positivos o negativos.
Si la corriente a través de cada una de las bobinas mutuamente acopladas se aleja
del punto al pasar por la bobina, el termino mutuo será positivo. Ahora si la flecha
que indica la dirección de la corriente a través de la bobina sale del punto para una
bobina u entra al punto para la otra el termino mutuo es negativo. Se debe tener en
cuenta que la convección de punto muestra también el voltaje inducido en la bobinas
mutuamente acopladas.
En el análisis de circuitos, la convención del punto es una convención usada para
denotar la polaridad del voltaje de dos componentes mutuamente inductivos, tal
como el devanado en un transformador. Por consecuencias, en el símbolo básico de
un transformador se introducen unos puntos para indicar la fase. En la mayoría de
las fuentes de alimentación, la fase entre el primario y el secundario no es
importante. Básicamente los puntos indican si el voltaje en el secundario se
encuentra en fase con el voltaje primario.