Este es un aporte de los estudiantes del tecnologico Carlos Cisneros edwin

1. Los transformadores.
Los transformadores eléctricos han sido uno de los inventos más relevantes de la
tecnología eléctrica. Sin la existencia de los transformadores, sería imposible la
distribución de la energía eléctrica tal y como la conocemos hoy en día. La explicación
es muy simple, por una cuestión de seguridad no se puede suministrar a nuestros
hogares la cantidad de KW que salen de una central eléctrica, es imprescindible el
concurso de unos transformadores para realizar el suministro doméstico.
Sabiendo la importancia del transformador para la vida moderna, pasemos a definir qué
es exactamente el transformador.
El transformador básico es un dispositivo eléctrico construido con dos bobinas
acopladas magnéticamente entre sí, de tal forma que al paso de una corriente eléctrica
por la primera bobina (llamada primaria) provoca una inducción magnética que implica
necesariamente a la segunda bobina (llamada secundaria) y provocando con este
principio físico lo que se viene a llamar una transferencia de potencia.
También se puede definir de la siguiente manera, aunque esta nueva definición hace
hincapié en su funcionalidad:
El transformador es un dispositivo eléctrico que utilizando las propiedades físicas de
la inducción electromagnética es capaz de elevar y disminuir la tensión eléctrica,
transformar la frecuencia (Hz), equilibrar o desequilibrar circuitos eléctricos según la
necesidad y el caso específico. Transportar la energía eléctrica desde las centrales
generadoras de la electricidad hasta las residencias domésticas, los comercios y las
industrias. Dicho dispositivo eléctrico también es capaz de aislar circuitos de corriente
alterna de circuitos de corriente continua.
Inducción en una bobina.
Para poder entender como funciona un transformador, un motor eléctrico u otro
dispositivo o máquina eléctrica basada en bobinas, se hace necesario explicar como se
produce el fenómeno de inducción eléctrica y, sobretodo, comprender como sucede la
transferencia de potencia o energía.

2. En el dibujo podemos observar una bobina de N vueltas con un núcleo de aire,
alimentada con una fuente de alimentación Eg de corriente alterna. La bobina tiene una
reactancia y, como tal, absorbe una intensidad Im. Si la resistencia de la bobina es
mínima, tenemos que la siguiente ecuación: Im=Eg/Xm , donde Xm representa la
reactancia de la bobina.
La intensidad Im se encuentra desfasada 90° respecto a la tensión Eg, mientras que el
flujo Φ, se encuentra en sintonía con la intensidad. Esto es algo que ocurre en todos los
circuitos inductivos.
La intensidad Im al paso por la bobina, crea una fuerza magnetomotriz o líneas de
fuerzas electromotices que, a su vez, generan un flujo Φ. Al ser la alimentación de
tensión alterna, se genera flujos de pico, es decir, flujos máximos :Φmax y flujos
mínimos Φmin. Pero aquí solamente nos interesan los Φmax.
El flujo, a su vez genera una tensión eficaz E. Tanto la tensión eficaz E y la tensión
aplicada Eg, tienen que ser iguales, porque como se puede observar en el dibujo, las dos
tensiones se encuentran en las mismas líneas de alimentación.
Así tenemos que la ecuación que define las dos tensiones sería:
E=Eg=4,44*f*N*Φmax
Donde f representa la frecuencia; N el número de vueltas de la bobina; y el 4,44 es una
constante cuyo valor exacto (para los sibaritas) es= 2*Π/√2.
La ecuación nos explica, que con una tensión Eg constante, el flujo Φ será constante.
Sin embargo, si introducimos un núcleo de hierro en el interior de la bobina, las
condiciones cambian, algo que resulta muy relevante para la funcionalidad de los
transformadores y sus diversos tipos.

3. En esta nueva situación, si la tensión Eg se mantiene constante, el flujo Φmax se
matendrá constante y, por tanto, Eg=E. Hasta aquí no hay una diferencia entre núcleo
de aire y el núcleo de hierro. Pero lo que si que cambia, significativamente, es la Im.
Con un núcleo de hierro, la Im disminuye o es más baja. Y esto sucede, porque se
necesita una fuerza magnetomotriz mucho menor para producir el mismo flujo Φmax.
El funcionamiento del transformador básico.
Hasta ahora hemos analizado como se comporta una sola bobina a la que se le induce
una corriente eléctrica. Ahora vamos a realizar otro análisis para conocer qué sucede
cuando se acoplan dos bobinas magnéticamente, es decir, cómo funciona un
transformador.
Como podemos observar en el dibujo, tenemos una fuente de alimentación de tensión o
corriente alterna Eg, dos bobinas (una llamada primaria y la otra llamada secundaria,
con N vueltas o espiras, una tensión inducida en la bobina secundaria que
denominamos E2, un flujo total ΦT que es la suma de dos flujos: el flujo mutuo Φm1
que corresponde al flujo que acopla magnéticamente a las dos bobinas más el flujo Φf1
que incide únicamente en la bobina primaria. La tensión E1 continua siendo igual a la
tensión Eg. Y, también, hemos de indicar que se trata de un transformador en vacio
porque no tiene una carga, además de que las dos bobinas están con un núcleo de aire.
Es lo que se viene a denominar un transformador básico o elemental.

4. Las tensiones existentes en el circuito son dos. Entre los puntos 1 y 2 y, entre los puntos
3 y 4. Esto quiere decir, que entre cualquier otra combinación de puntos no existe
tensión. Así que podemos decir, que las bobinas se encuentran aisladas en términos
eléctricos.
El flujo Φm1 enlaza con su campo magnético las dos bobinas generando de esta forma
una tensión E2. El flujo Φf1 solamente incide sobre las espiras de la bobina primaria y
la podemos denominar como flujo de dispersión. El flujo ΦT es el flujo total, es decir la
suma de los otros dos flujos. En el caso que las bobinas esten muy separadas, el flujo
Φm1 es muy reducido y estaremos hablando de un acoplamiento de bobinas débil. Sin
embargo, si juntamos las dos bobinas, el flujo Φm1 aumenta respecto al flujo ΦT y
abremos conseguido un acoplamiento entre bobinas óptimo. Esta es la razón, por el
cual, en la mayoría de los transformadores industriales se realizan los devanados de las
bobinas uno encima del otro, para conseguir mejorar el acoplamiento.
Falta indicar, que con un acoplamiento débil, no solamente disminuye el flujo Φm1,
también se reduce la tensión E2. Sin embargo, al acercar las dos bobinas, se aumenta el
flujo Φm1 y, por tanto, se aumenta la tensión E2. Así, que la relación entre el flujo
Φm1 y la tensión E2 es proporcional.
El coeficiente de acoplamiento. El acoplamiento entre las bobinas primaria y
secundaria es una medida física y, por lo tanto, se puede calcular. El calculo se realiza
con la siguiente ecuación:
K=Φm1/ΦT ;en donde K es el coeficiente y no tiene unidades.