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Transformadores eléctricos
Los transformadores se basan en la inducción
electromagnética, entre dos bobinas de alambres conductores
colocados a corta distancia, una de los cuales se denomina de manera
arbitraria primaria y la otra
bobina secundaria.
Esquemáticamente
un
transformador
puede representarse así:
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Este transformador
elemental está formado por dos bobinas, una de las cuales se
denomina primaria y la otra secundaria. teóricamente (sin
considerar las pérdidas), cuando se aplica una
alimentación eléctrica variable tal como la corriente
alterna a una
de las bobinas
(primario), en la otra (secundario), se induce una tensión cuyo
valor está en dependencia de la relación entre el
número de vueltas de alambre entre ambas bobinas.
Cuando el número de vueltas del primario es mayor que las del
secundario la tensión inducida es menor que la de
alimentación, y vice versa.
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En la práctica, este tipo de transformador elemental casi no se
usa (excepto para muy alta frecuencia)
porque las pérdidas de potencia son muy grandes. Para mejorar
notablemente las pérdidas y así mejorar la eficiencia del
transformador, se colocan ambas bobinas sobre un núcleo de
material ferromagnético.
Un esquema mas eficiente de un transformador es el siguiente:
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Las dos bobinas de un
transformador elemental con núcleo, están arrolladas
sobre una pieza cerrada de una aleación ferromagnética,
este núcleo sirve como una suerte de cause del flujo
magnético, evitando así su dispersión para que
interactúe plenamente con la otra bobina.
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Un esquema de un transformador real puede representarse:
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Si se observa, el
núcleo ferromagnético está constituido por una
sucesión de láminas. Estas láminas están
aisladas eléctricamente unas de otras, ya que al igual que en
los alambres, en el núcleo (que es conductor) se inducen
corrientes (llamadas parásitas) que además de consumir
potencia inútilmente, calientan notablemente a este. Cuando se
lamina el núcleo este efecto se reduce considerablemente.
En el diseño de un transformador real, hay que considerar una
gran cantidad de cuestiones sumamente importantes en dependencia de:
1.- La frecuencia de operación
2.- Las corrientes primaria y secundaria
3.- Los voltajes de operación
4.- Otras muchas
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