1. REP Ú BLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA. MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACI Ó N SUPERIOR. UNIVERSIDAD FERM Í N TORO. EXTENSI Ó N CABUDARE. COORDINACI Ó N SAIA. CIRCUITO TRANSFORMADOR IDEAL Participante: T.S.U. Pinto Argenis C.I.: V- 11.646.863. Ingenier í a en Telecomunicaciones San Felipe, Julio 2011.

2. Transformador Es una máquina eléctrica que permite aumentar o disminuir la 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. 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 entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

3. Diferencias entre un transformador ideal y un transformador de núcleo de aire: No hay diferencias entre si. Transformador ideal Es un artefacto sin pérdidas, con una bobina de entrada y una bobina de salida. Las relaciones entre los voltajes de entrada y de salida, y entre la corriente de entrada y de salida, se establece mediante dos ecuaciones sencillas. Transformador de núcleo de aire . En aplicaciones de alta frecuencia se emplean bobinados sobre un carrete sin núcleo o con un pequeño cilindro de ferrita que se introduce más o menos en el carrete, para ajustar su inductancia.

4. Inductancia mutua: Es un fenómeno básico para la operación del transformador, un dispositivo eléctrico que se usa actualmente en casi todos los campos de la ingeniería eléctrica. Este dispositivo es una parte integral en los sistemas de distribución de potencia y se encuentra en muchos circuitos electrónicos e instrumentos de medición. En el trabajo que a continuación analizaremos tres de las aplicaciones básicas de un transformador: aumentar o disminuir el voltaje o la corriente, funcionar como un dispositivo que iguale la impedancia y aislar (sin conexión física) una parte de un circuito de otra.

5. Ejemplo

6. Las dos bobinas se encuentran a 0º ya que están ubicadas paralelamente, en este caso el coeficiente de acoplamiento K = 1 y la inductancia mutua es la máxima ya que: M=KL1*L2 Mmax=1*120mh*120mh = 120mh Mediante el método teórico determinamos el valor de la corriente I del circuito: I=VZ I=130∟0º100+45.24J I=1.184432∟(-24.342) Determinamos el voltaje de la bobina 1 V=IL V=1.184432∟-24.342*45.24J V=53.5822∟65.65 Medimos el valor de la resistencia, la corriente y el voltaje que alimenta el circuito con el multimetro: V=130.2mh R = 100.2 Ω L1= 123.6mh L2= 122.8mh

7. Con los datos experimentales el valor de Mmax es: Mmax=1*123.6mh*122.8mh = 123.2mh Medimos el valor de V1, V2 e I para 0º: V1= 53.38 V V2= 4.8 V I= 1.13 A Calculamos el coeficiente de acoplamiento para estos valores: V2=JWMI1 M=V2JWI1 M=4.8J*377*1.13 M=11.23 mh Cuando las bobinas se separan 30º los valores voltaje y corriente son: V1= 53.38 V V2= 4.06 V I= 1.13 A. Calculamos el coeficiente de acoplamiento para estos valores: M=4.06J*377*1.13 M=9.53 mh

8. Cuando las bobinas se separan 60º los valores voltaje y corriente son: Calculamos el coeficiente de acoplamiento para estos valores: V1= 53.38 V V2= 3.5 V I= 1.13 A M=3.5J*377*1.13 M=8.21 mh Cuando las bobinas se separan 90º los valores voltaje y corriente son: Calculamos el coeficiente de acoplamiento para estos valores: V1= 53.38 V V2= 188 mV I= 1.13 A M=188mVJ*377*1.13 M=441.30 µh≈0

9. Angulo (º) | V1 (V) | I(A) | V2(V) | M(mh) | 0 | 53,58∟65.65 | 53,38 | 1,184∟(-24,342) | 1,13 | 4,8 | 11.23 | 30 | 53,58∟65.65 | 53,38 | 1,184∟(-24,342) | 1,13 | 4,06 | 9.53 | 60 | 53,58∟65.65 | 53,38 | 1,184∟(-24,342) | 1,13 | 3,5 | 8.21 | 90 | 53,58∟65.65 | 53,38 | 1,184∟(-24,342) | 1,13 | 0.0018 | 0.0044 | Los valores encontrados se encuentran resumidos en la siguiente tabla: Podemos notar que el valor de V1 y corriente no cambian para ningún ángulo, al contrario el valor de V2 disminuye mientras el ángulo se aumenta; en 90º V2 es aproximadamente 0. El coeficiente de acoplamiento M se comporta de forma similar a V2: el ángulo es inversamente proporcional a M. ¿La posición de la bobina L2 afecta el voltaje de L1? La posición de la bobina L2 no afecta el voltaje de L1 ya que L2 no induce voltaje a L1 porque se encuentra en circuito abierto, solamente L1 induce voltaje a L2 ya que esta si se encuentra conectada a un la fuente; al contrario la posición de L2 si afecta el voltaje se si misma ya que, como se lo están induciendo, al moverla el campo magnético varia.

10. CONVENCIÓN DE LOS PUNTOS. Debido a que en la inductancia mutua se relacionan cuatro 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. El voltaje que se produce en la segunda bobina al entrar una corriente por la terminal del punto en la primera bobina, se toma con referencia positiva en la terminal punteada de 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.