¿Cómo funciona un TRANSFORMADOR?

[0:00]El transformador. Dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito. Los transformadores son importantes en la distribución de energía eléctrica, ya que elevan el voltaje de la electricidad generada en una central eléctrica. A los niveles necesarios para transmitirla de manera eficiente y otros transformadores la reducirán para su uso en las diferentes localizaciones. ¿Pero por qué utilizamos altos voltajes? Porque para transmitir a grandes distancias es deseable usar un voltaje tan elevado y una corriente tan pequeña como sea posible. Ya que esto reduce las pérdidas en la línea de transmisión y permite utilizar alambres delgados, con lo cual también se reducen los costos de los materiales. Es por eso que se transmite la potencia en muy altos voltajes y luego mediante transformadores, se va reduciendo la tensión y por ende aumentando la corriente. Los transformadores solo funcionan con corriente alterna y no con corriente continua, porque se requiere que el campo magnético generado por el conductor o cable sea variable y este se produce con corriente alterna. Ya que al cambiar la dirección constantemente el campo aumenta y disminuye. En cambio, con corriente continua también nos generará un campo magnético, pero en este caso no varía, es fijo. Una vez aclarado esto, veamos cómo funciona. Los transformadores constan de tres piezas principales, el núcleo que es generalmente de material ferromagnético. Y dos juegos individuales de bobinas de alambre que están aislados entre sí y no forman una conexión eléctrica física. Las bobinas se denominan devanado primario y secundario. Al aplicar corriente alterna el devanado primario del transformador, la bobina crea un campo magnético pulsante, como lo vimos anteriormente. El núcleo del transformador trabaja para dirigir la trayectoria del campo magnético entre las bobinas primaria y secundaria. Si no hubiera núcleo se desperdiciaría la mitad o más del campo magnético generado en el devanado primario. Así que el núcleo es necesario para evitar este desperdicio de energía. Una vez que el campo magnético llega al devanado secundario, fuerza a los electrones dentro de ella a moverse creando una corriente eléctrica alterna. Se descubrió que al usar un núcleo sólido no era ideal porque se perdía mucha energía en forma de calor debido a algo llamado corrientes parásitas o también llamado corrientes de Foucault. Para ayudar a esto, los núcleos ahora están hechos de láminas de hierro aisladas entre sí para ayudar a dispersar el calor de manera más uniforme y evitar la pérdida de energía. La función principal de un transformador, como mencionamos, es aumentar y reducir el voltaje del devanado primario hacia el secundario. Esto se hace simplemente ajustando la relación de bobinas de un lado al otro. Si hay menos vueltas en el devanado secundario que en el primario, esto se denomina como transformador reductor. Y si esto ocurre a la inversa, se denomina como transformador elevador. Ahora veamos un ejemplo de un transformador reductor, es decir, que el voltaje resultante en el devanado secundario será menor que en el primario. En este ejemplo tenemos 20 vueltas en el devanado primario y 10 vueltas en el devanado secundario. Para determinar la disminución del voltaje que se produce en este transformador podemos usar una fórmula de proporción simple. Esta fórmula simplemente establece que la relación entre la tensión secundaria y la tensión primaria es igual a la relación del número de espiras de la bobina secundaria con el número de espiras de la bobina primaria. Reorganizando la fórmula y luego dividiendo 10 vueltas por las 20 vueltas, obtendremos 0.5 por los 120 V. Y esto nos da como resultado un voltaje de reducción de 60 V en la salida. Como ven, los transformadores son dispositivos bastante simples y una vez que la comprensión básica está ahí, están disponibles en una variedad de tipos que incluyen energía, aislamiento, procesamiento de señales, detección de corriente y mucho más. Espero les haya servido el video, nos vemos hasta la próxima.