6.2 Transformador eléctrico
¿Has visto alguna vez un transformador? Antiguamente (bueno, no tanto, en tiempo de tus abuelos) en casi todas las casas había un transformador, porque la caída de tensión (o diferencia de potencial, o fuerza electromotriz) que llegaba a casa podía ser de 220 V o de 125 V, y los aparatos electrodomésticos necesitaban variar la tensión de funcionamiento para que su rendimiento fuera el correcto.
Como ves en el esquema de la figura, un transformador consta de dos bobinas, llamadas primario y secundario, unidas por un núcleo de hierro, cuya función es la conducción del flujo magnético a su través.
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| Imagen de KundaliniZero en Wikimedia Commons. GNU |
La idea de funcionamiento de este chisme consiste en conectar el primario a una corriente alterna. Como la intensidad de la corriente alterna es cambiante con el tiempo, el campo magnético que crea,y que atraviesa el primario, también es variable. Esto produce un flujo magnético variable que recorre el secundario y que, según la ley de Faraday, induce una corriente en él.
En resumen, se conecta el primario a una corriente alterna y aparece una corriente inducida en el secundario. Para conocer las características de la corriente inducida se tiene que hacer algunas cuentas.
Al conectar el primario a una corriente alterna, ésta producirá un campo magnético que penetra en el primario y secundario. Si se aplica la ley de de Faraday, la caída de tensión (o fuerza electromotriz) en ambos es:
En un transformador ideal, ambos flujos magnéticos son iguales, así que se deduce:
Al cociente NS/NP se le llama relación de transformación. Para que veas su utilidad te propongo un breve ejercicio
Caso práctico
Un transformador está constituido por dos bobinas de 500 vueltas (primario) y 3000 vueltas (secundario).
¿Cuál será la tensión de salida si se aplica en el primario una tensión de 60 V?
Si se tiene un electrodoméstico que funciona sólo a 125 V, ¿Cuál debe ser la relación de transformación entre los devanados del primario y secundario para que podamos conectar el aparato a 220 V?
Pregunta Verdadero-Falso
Razona si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
Retroalimentación
Falso
Es falso porque la fem inducida es proporcional a la variación de flujo magnético, no al flujo magnético.
Retroalimentación
Verdadero
Es cierto. Si la corriente es continua no hay variación de corriente en el primario (excepto al conectar y desconectar la corriente), por lo tanto no hay modificación del campo magnético y, finalmente, no hay cambio en el flujo magnético que atraviesa el primario.
Esta es la condición para que se induzca una fem en el secundario.