El documento describe el funcionamiento básico de un transformador, el cual permite aumentar o disminuir la tensión de un circuito eléctrico de corriente alterna manteniendo la frecuencia. Un transformador está constituido por dos bobinas enrolladas alrededor de un núcleo de material ferromagnético. La relación de transformación depende del número de vueltas de cada bobina, de modo que si el número de vueltas del secundario es mayor, el voltaje será mayor, y viceversa. El documento también explica conceptos como la inductancia mutua y

1. Fundamento Teórico de Transformador
Integrante:
Pérez Sol C.I.: 16090362

2. Transformador:
Se denomina transformador o trafo (abreviatura), a un dispositivo eléctrico 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.
El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de
un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de
interacción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material
conductor, aisladas entre sí eléctricamente y por lo general enrolladas alrededor de
un mismo núcleo de material ferromagnético
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. Este conjunto de vueltas se
denominan: Bobina primaria o "primario" a aquella que recibe el voltaje de
entrada y Bobina secundaria o Secundario" a aquella que entrega el voltaje
transformado.

3. Funcionamiento:
Si se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, circulará
por éste una corriente alterna que creará a su vez un campo magnético variable.
Este campo magnético variable originará, por inducción electromagnética, la
aparición de una fuerza electromotriz en los extremos del devanado secundario.
La razón de la transformación del voltaje entre el bobinado "Primario" y el
"Secundario" depende del número 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
voltaje

4. Formulas:
donde:
NP = Número de vueltas en el devanado primario.
NS = Número de vueltas en el devanado secundario.
VP = Voltaje en el devanado primario.
VS = Voltaje en el devanado secundario.
donde:
NP = Número de vueltas en el devanado primario.
NS = Número de vueltas en el devanado secundario.
IP = Corriente que circula en el devanado primario.
IS = Corriente que circula en el devanado secundario.

5. Ejemplo:
Si un transformador tiene 20,000 vueltas en el devanado primario y 5,000 vueltas
en el secundario, y se le aplica un voltaje de CA de 120 Volts en el primario ¿Cuál
es el voltaje obtenido en el secundario?
Datos:
NP = 20,000
NS = 5,000
VP = 120 VCA
VS = ?
Formula:
Despeje de VS:
Sustitución:
El voltaje obtenido en el secundario es de 30 VCA.

6. Diferencia entre Transformador ideal y transformador de
núcleo de aire:
Un transformador ideal: es un artefacto sin pérdidas, con una bobina de entrada y
una bobina de salida.
Transformador de núcleo de aire: Componente electrónico que permite el paso
de la corriente en un solo sentido.
 La diferencia entre ellos dos es que el transformador ideal permite el paso de la
corriente alterna en dos sentidos (dos polaridades), mientras el transformador de
núcleo de aire la corriente directa va en un solo sentido.
 Toda la potencia producida por el primario es transmitido al secundario sin
perdidas, mientras que en el transformador de núcleo de aire no toda la potencia
entregada desde el primario llega al secundario.

7. Inductancia Mutua:
La inductancia (L), es una medida de la oposición a un cambio de corriente de un
inductor o bobina que almacena energía en presencia de un campo magnético, y se
define como la relación entre el flujo magnético ( ) y la intensidad de corriente
eléctrica (I) que circula por la bobina y el número de vueltas (N) del devanado:
La inductancia depende de las características físicas del conductor y de la longitud
del mismo. Si se enrolla un conductor, la inductancia aumenta. Con muchas espiras
se tendrá más inductancia que con pocas. Si a esto añadimos un núcleo de
ferrita, aumentaremos considerablemente la inductancia.

8. Ejemplo:
Consideramos un cilindro de largo l y radio a, sobre el que se han colocado dos
embobinados, uno de N1 vueltas, y el otro de N2 vueltas, y el mismo largo (l).
Calcularemos el coeficiente de inducción mutua, M, para lo cual evaluaremos es
flujo enlazado por el embobinado N1, debido al embobinado N2,
En qué entonces el coeficiente es:
Se verifica que M2 = L1L2; en general, se tiene la relación M2 =k L1L2 ( 0<k<1 ).

9. Método de convección de puntos:
La convección de puntos nos permite esquematizar el circuito sin tener que
preocuparnos por el sentido de los arrollamientos. Dada más de una bobina
se coloca un punto en algún terminal de cada una, de tal forma que si entra
alguna corriente en ambos terminales con puntos o salen los flujos
producidos por ambas corrientes se sumaran.
En los transformadores reales sería posible decir la polaridad
secundaria, solo si el transformador estuviera abierto y sus bobinas
examinadas. Para evitar esto, los transformadores usan la convección de
puntos. Los puntos que aparecen en un extremo de cada bobina muestran la
polaridad del voltaje y la corriente sobre el lado secundario del
transformador. La relación es como sigue:
Si el voltaje primario es positivo en el extremo punteado de la bobina con
respecto al extremo no punteado, entonces el voltaje secundario será también
positivo en el extremo

10. punteado. Las polaridades de voltaje son las mismas con respecto al punteado en cada
lado del núcleo.
Si la corriente primaria del transformador fluye hacia dentro del extremo punteado de
la bobina primaria, la corriente secundaria fluirá hacía afuera del extremo punteado de
la bobina secundaria.