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TRANSFORMADOR
Miguel Rivero 19.433.341
TRANSFORMADOR
Se denomina transformador a un dispositivo
eléctrico que permite aumentar o disminuir la
tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna,
manteniendo la potencia. 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 y
tamaño, entre otros factores.
TRANSFORMADOR
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, 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.
TRANSFORMADOR
Las bobinas o devanados se denominan primario y
secundario 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.
TRANSFORMADOR IDEAL
Un transformador ideal es un artefacto sin
pérdidas, con una bobina de entrada y una bobina de
salida. Las relaciones entre los voltajes de entrada y
de salida, y entre la corriente de entrada y de salida,
se establece mediante dos ecuaciones sencillas. La
figura l muestra un transformador ideal.
TRANSFORMADOR DE NÚCLEO DE AIRE
Se puede señalar que tal como denota su nombre, el
transformador de núcleo de aire no posee un núcleo
ferro magnético para enlazar las bobinas del primario
y del secundario, en lo que se refiere a su estructura
las bobinas están colocadas lo suficientemente cerca
como para tener una inductancia mutua que
determina la acción del transformador.
INDUCTANCIA MUTUA
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
INDUCTANCIA MUTUA
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 mas usual de la inductancia mutua es
el transformador.
CONVECCIÓN DE PUNTO
la convención del punto es una convención usada para
denotar la polaridad del voltaje de dos componentes
mutuamente inductivos, tal como el devanado en un
transformador.
La polaridad de todos los terminales
punteados será la misma en cualquier
momento determinado, suponiendo
un transformador ideal sin inductancia de fuga.
CONVECCIÓN DE PUNTO
La convección de punto nos permite esquematizar
el circuito sin tener que preocuparnos por el sentido
de los arrollamientos. Dada mas de una bobina, se
coloca un punto en algún terminal de cada una, de
manera tal que si entran corrientes en ambos
terminales con puntos (o salen), los flujos producidos
por ambas corrientes se sumaran.
CONVECCIÓN DE PUNTO
Siguiendo esta convección, las bobinas acopladas
presentadas previamente pueden esquematizarse de
la siguiente manera:
CONVECCIÓN DE PUNTO
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.
CONVECCIÓN DE PUNTO
Ejemplo: Si v(t)=14.14 cos(100π+20°), encontrar
V2(rms), I2(rms) y la potencia media consumida en
la carga:
CONVECCIÓN DE PUNTO
En la representación fasorial
CONVECCIÓN DE PUNTO
Según los sentidos 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:
CONVECCIÓN DE PUNTO
CONVECCIÓN DE PUNTO
La manera mas rápida de obtener los valores
eficaces solicitados consiste en trabajar
directamente con el voltaje eficaz de las fuente
