Un transformador convierte energía eléctrica de alto voltaje a bajo voltaje o viceversa mediante inducción electromagnética. Está compuesto por dos bobinas magnéticamente acopladas pero eléctricamente aisladas, llamadas primario y secundario. La relación de transformación depende del número de vueltas de cada bobina y determina cómo cambia la tensión y corriente entre el primario y secundario.

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José Almao
C.I.:24.160.473
Cabudare, 21 de Septiembre del 2015

2.  es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de
tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de
la inducción electromagnética. Está constituido por dos bobinas de material
conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero
aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye
el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente,
es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación
apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se
denominan primarios y secundarios 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.  Ideal:
 Las bobinas primarias y secundarias están acopladas
magnéticamente.
 El flujo está producido por una f.m.m (fuerza magnetomotriz)
despreciable.
 Las resistencias de los devanados son nulas.

4.  Núcleo de aire:
 No posee núcleo ferro magnético para enlazar las bobinas primarias y
secundarias.
 No cumple con la permeabilidad el núcleo, por lo tanto el flujo esta
generado por una f.m.m(fuerza electromotriz).
 El transformador consume energía por medio de las resistencias, que son
igual a las perdidas.

5.  La relación de transformación indica el aumento o decremento que sufre el
valor de la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada, esto
quiere decir, la relación entre la tensión de salida y la de entrada.
 La relación entre la fuerza electromotriz inductora (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) , según la ecuación:

6.  La relación de transformación (m) de la tensión entre el bobinado primario y el
bobinado secundario depende de los números de vueltas que tenga cada uno. Si el
número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el
triple de tensión.
 Dónde: (Vp) es la tensión en el devanado primario o tensión de entrada, (Vs) es la
tensión en el devanado secundario o tensión de salida, (Ip) es la corriente en el
devanado primario o corriente de entrada, e (Is) es la corriente en el devanado
secundario o corriente de salida.
 Esta particularidad se utiliza en la red de transporte de energía eléctrica: al poder
efectuar el transporte a altas tensiones y pequeñas intensidades, se disminuyen las
pérdidas por el efecto Joule y se minimiza el costo de los conductores.

7. Así, si el número de espiras (vueltas) del secundario es 100 veces mayor que
el del primario, al aplicar una tensión alterna de 230 voltios en el primario, se
obtienen 23.000 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 eléctrica aplicada en el primario, en caso de un
transformador ideal, debe ser igual a la obtenida en el secundario:
El producto de la diferencia de potencial 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).

8. Se llama inductancia mutua al efecto de producir una fem en
una bobina, debido al cambio de corriente en otra bobina
acoplada. La fem inducida en una bobina se describe mediante
la ley de Faraday y su dirección siempre es opuesta al cambio
del campo magnético producido en ella por la bobina acoplada
(ley de Lenz ). La fem en la bobina 1 (izquierda), se debe a su
propia inductancia L.
La fem inducida en la bobina #2, originada por el cambio en la
corriente I1 se puede expresar como

9.  La inductancia mutua M se puede definir como la proporción entre la fem
generada en la bobina 2, y el cambio en la corriente en la bobina 1 que
origina esa fem.
 La aplicación más usual de la inductancia mutua es el transformador.

10. 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.