Este documento describe los transformadores eléctricos, incluyendo su definición como dispositivos que usan inducción electromagnética para elevar o disminuir voltaje de forma estática. Explica que tienen bobinados primario y secundario enrollados en un núcleo magnético común, y que pueden funcionar para elevar o reducir voltaje dependiendo de la conexión. También cubre conceptos clave como la inductancia mutua entre las bobinas y las pérdidas en un transformador real en comparación con uno ideal.

1. TRANSFORMADORES

2. ¿QUE
ES
UN
TRANSFORMADOR?
Es
un
disposi7vo
electrico
que
u7lizando
las
propiedades
fisicas
de
la
induccion
electromagne7ca
es
capaz
de
elevar
y
disminuir
la
tension
electrica,
transformar
la
frecuencia
(Hz),
equilibrar
o
desequilibrar
circuitos
electricos
según
la
necesidad
y
el
caso
especifico.
Transportar
la
energia
electrica
desde
las
centrales
generadoras
de
la
electricidad
hasta
las
residencias
domes7cas,
los
comercios
y
las
industrias.
Dicho
disposi7vo
electrico
tambien
es
capaz
de
aislar
ciruitos
de
corriente
alterna
de
circuitos
de
corriente
con7nua.

3. FUNCION
La
función
en
los
transformadores
es
cambiar
el
voltaje
o
corriente
en
un
sistema
eléctrico,
es
decir
puede
aumentar(Transformador
elevador)
o
disminuir
(Transformador
reductor)
el
voltaje
o
la
corriente.

4. FUNCIONAMIENTO
DEL
TRANSFORMADOR
• Un
transformador
posee
dos
bobinados,
uno
primario
y
uno
secundario
que
se
arrollan
sobre
un
núcleo
magné7co
común,
formado
por
chapas
magné7cas
apiladas.
• Por
el
bobinado
primario
se
conecta
la
tensión
de
entrada,
y
por
el
secundario
obtendremos
la
tensión
de
salida.
• El
mismo
transformador
puede
actuar
como
elevador
o
reductor.
• El
transformador
es
considerado
como
una
máquina
eléctrica
está7ca,
que
es
capaz
de
cambiar
la
tensión
e
intensidad
en
C.A.
sin
modificar
la
frecuencia
ni
la
potencia
transferida.

5. PARTES
• Bobinado
Primario:
Transporta
la
corriente
suministrada
por
la
fuente
de
potencia.
• Bobinado
Secundario:
Se
encarga
de
inducir
las
corrientes
que
alimentan
a
la
carga.
• Núcleo
Magné7co:
Es
el
encargado
de
canalizar
el
máximo
flujo
magné7co
entre
las
dos
bobinas.
• Terminales:
Son
los
puntos
de
conexión.

6. TIPOS
• De
Fuerza
o
Poder:
Son
transformadores
que
7enen
como
función
elevar
o
reducir
los
voltajes
a
valores
adecuados
según
el
trabajo
a
realizar.

7. TIPOS
• De
Audio:
Son
aquellos
que
7enen
como
función
primordial
enlazar
dos
partes
de
un
circuito
o
aparato
de
sonido.

8. TIPOS
• De
Radiofrecuencia:
Son
aquellos
forman
generalmente
los
diversos
circuitos
de
sintonía
y
los
transmisores
de
señales
de
radio.

9.
TIPOS
DE
TRANSFORMADORES

10. EL
TRANSFORMADOR
IDEAL
Un
transformador
ideal
es
una
máquina
sin
pérdidas,
con
una
bobina
de
entrada
y
una
bobina
de
salida.
Las
relaciones
entre
las
tensiones
de
entrada
y
de
salida,
y
entre
la
intensidad
de
entrada
y
de
salida,
se
establece
mediante
dos
ecuaciones
sencillas.

11. DIFERENCIAS
ENTRE
EL
TRANSFORMADOR
IDEAL
Y
UN
TRANSFORMADOR
DE
NUCLEO
DE
AIRE
Transformador
ideal:
-­‐El
transformador
ideal
no
7ene
pérdidas.
Ni
por
efecto
Joule
en
los
devanados,
ni
en
el
núcleo
por
corrientes
de
Focauld
y
por
Histéresis.
-­‐En
vacío
(es
decir
sin
carga
en
el
secundario)
no
circula
nada
de
corriente
en
el
primario
en
un
transformador
ideal,
-­‐El
transformador
ideal
7ene
un
acoplamiento
perfecto
entre
primario
y
secundario,
es
decir
no
se
escapa
nada
del
flujo
magné7co
primario
que
no
atraviese
el
secundario,
cosa
que
no
sucede
en
el
real.
-­‐El
transformador
ideal
no
presenta
capacidades
parásitas
entre
espiras
de
un
mismo
devanado
ni
entre
los
devanados.

12. DIFERENCIAS
ENTRE
EL
TRANSFORMADOR
IDEAL
Y
UN
TRANSFORMADOR
DE
NUCLEO
DE
AIRE
Transformador
de
núcleo
de
aire:
-­‐Como
sabemos
el
paso
de
la
electricidad
produce
un
calor,
y
en
el
caso
que
nos
ocupa
del
transformador,
este
calor
se
considera
una
pérdida
de
potencia
o
de
rendimiento.
-­‐Circula
una
corriente
para
magne7zar
al
núcleo.
-­‐
Estos
7enen
pérdidas
en
las
bobinas,
porque
estas
bobinas
(primaria
y
secundaria)
7enen
una
resistencia,
algo
con
lo
que
no
se
contaba
a
la
hora
de
analizar
el
transformador
ideal.
-­‐Los
núcleos
7enen
corrientes
parásitas
y
pérdidas
por
histéresis,
que
son
las
que
aumentan
el
calor
o
temperatura
del
transformador

13. BOBINADO
PRIMARIO
Y
SECUNDARIO

14. COMO
SE
REFIERE
DEL
PRIMARIO
AL
SECUNDARIO

15. COMO
SE
REFIERE
DEL
SECUNDARIO
AL
PRIMARIO

16. INDUCTANCIA
MUTUA
fenomeno
basico
para
la
operación
Es
un
del
transformador,
ocurre
cuando
dos
bobinas
se
colocan
una
cerca
a
la
otra,
al
pasar
una
corriente
por
una
de
ellas,
creara
un
campo
magne7co
cuyo
flujo
penetrara
a
traves
de
la
otra,
de
tal
manera
que
puede
inducir
una
fem
en
cada
una
por
el
efecto
de
la
otra.
Esta
es
proporcional
al
cambio
instantaneo
en
el
flujo
que
enlaza
a
una
bobina
producido
por
un
cambio
instantaneo
en
la
corriente
a
traves
de
la
otra
bobina.

17.
INDUCTANCIA
MUTUA
L1
y
L2
representan
la
autoinductancia
o
inductancia
propia
de
cada
bobina,
mientra
que
M
representa
la
inductancia
mutua,
el
cual
es
un
parámetro
que
relaciona
el
voltaje
inducido
en
un
circuito
con
la
corriente
variable
en
el
7empo
de
otro
circuito.
Se
define
como:
Donde
k
se
conoce
como
el
coeficiente
de
acoplamiento
y
es
una
medida
del
grado
en
el
que
el
flujo
producido
por
una
bobina
enlaza
a
la
otra
(0
<
k
<
1).
Si
las
bobinas
no
están
acopladas,
entonces
k=0.
La
principal
aplicación
de
la
inductancia
mutua
en
los
circuitos
eléctricos
se
encuentra
en
los
transformadores.

18. MÉTODO
DE
CONVECCIÓN
DE
PUNTOS
La
convención
de
punto
nos
permite
esquema7zar
el
circuito
sin
tener
que
p r e o c u p a r n o s
p o r
e l
s e n 7 d o
d e
l o s
arrollamientos.
Dada
más
de
una
bobina,
se
coloca
un
punto
en
algún
terminal
de
cada
una,
de
manera
tal
que
si
entran
corrientes
en
ambas
terminales
con
puntos
(o
salen),
los
flujos
producidos
por
ambas
corrientes
se
sumarán.

19. MÉTODO
DE
CONVECCIÓN
DE
PUNTOS
Siguiendo
esta
convención,
las
bobinas
acopladas
presentadas
previamente
pueden
esquema7zarse
de
la
siguiente
manera:

20. MÉTODO
DE
CONVECCIÓN
DE
PUNTOS
Regla
general:
si
ambas
corrientes
entran
(o
salen)
de
los
puntos,
el
signo
del
voltaje
mutuo
será
el
mismo
que
el
del
voltaje
autoinducido.
En
otro
caso,
los
signos
serán
opuestos.

21. MÉTODO
DE
CONVECCIÓN
DE
PUNTOS
Ejemplo:
S i
v ( t ) = 1 4 . 1 4
c o s ( 1 0 0
p i
+
2 0 ° ) ,
encontrar
V2(rms)
,
I2(rms)
y
la
potencia
media
consumida
en
la
carga:

22. MÉTODO
DE
CONVECCIÓN
DE
PUNTOS
En
la
representación
fasorial:

23. MÉTODO
DE
CONVECCIÓN
DE
PUNTOS
Según
los
sen7dos
elegidos
para
las
corrientes,
I1
entra
a
un
punto
e
I2
sale
del
otro,
por
lo
tanto
el
signo
del
voltaje
mutuo
será
el
opuesto
al
del
voltaje
autoinducido:

24. MÉTODO
DE
CONVECCIÓN
DE
PUNTOS
La
manera
más
rápida
para
obtener
los
valores
eficaces
consiste
en
trabajar
directamente
con
el
voltaje
eficaz
de
la
fuente.