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El transformador es un dispositivo que permite elevar o disminuir el voltaje en un circuito por medio de un campo magnético, manteniendo una misma potencia y frecuencia en un circuito eléctrico.

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1. Bobina primaria: Encargada de recibir la tensión a transformar y convertirla en un flujo magnético.

2. Núcleo del transformador: Encargado de transportar el flujo magnético a la bobina secundaria.

3. Bobina secundaria: Encargada de transformar el flujo magnético en una diferencia de potencial requerida.

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El transformador funciona según el principio de la ley de inducción electromagnética e inducción mutua de Faraday.

Un transformador se compone de dos bobinas, que tienen un numero de vueltas alrededor cada una y las dos bobinas unidas por un material ferromagnético para mejorar la eficiencia y reducir perdidas.

Se aplica un voltaje de corriente alterna al devanado primario, lo que genera en este un campo magnético, que se traslada a través del material ferromagnético al devanado secundario. Al ser un campo magnético variable (debido a la corriente alterna) genera en el devanado secundario una fuerza electromotriz.

Este voltaje va a depender de 3 factores:

1. La cantidad de vueltas que tiene el devanado primario (N1)

2. La cantidad de vueltas que tiene el devanado secundario (N2)

3. El voltaje aplicado en el devanado primario

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TR#1 ¿Cómo funcionan los transformadores?

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El uso de un transformador es prácticamente universal, un ejemplo es que en todos lados donde encontremos energía eléctrica, podemos asimilar que hay previamente un transformador, que este proveyendo la energía con el potencial justo.

Para distribución de energía. Es mucho mas eficiente transportar la energía con alto potencial y baja intensidad. Es por esto que se utilizan los transformadores para elevar el potencial a alta tensión. Sin embargo en nuestros hogares tenemos corriente de baja tensión. Por lo que también se necesitan transformadores para pasar de alta a media y baja tensión.

Para protección de maquinaria eléctrica. En las industrias, los transformadores son muy utilizados para proteger y aislar los equipos eléctricos, controlando los pulsos de energía.

Para general altos voltajes. Los transformadores son muy utilizados en el ámbito ferroviario para hacer mover las maquinarias que necesitan de un alto voltaje para funcionar.

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Basado en niveles de voltaje

Transformador Elevador: Se utilizan entre el generador de energía y la red eléctrica. El voltaje de salida secundario es más alto que el voltaje de entrada.

Transformador reductor: Estos transformadores se utilizan para convertir el suministro primario de alto voltaje en una salida secundaria de bajo voltaje.

Basado en el medio de núcleo utilizado

Transformador de núcleo de aire: El enlace de flujo entre la bobina primaria y secundaria es a través del aire. Devanados enrollados en tira no magnética.

Transformador con núcleo de hierro: Las bobinas se enrollan en múltiples placas de hierro apiladas juntas, lo que proporciona una ruta de enlace adecuada para generar el flujo de voltaje.

Basado en el arreglo del bobinado

Autotransformador: Tendrá un solo devanado enrollado sobre un núcleo laminado. El primario y el secundario comparten la misma bobina, es uno mismo.

Basado en la ubicación de instalación

Transformador de potencia: Se utiliza en estaciones de generación de energía ya que son adecuados para aplicaciones de alto voltaje.

Transformador de distribución: Se utilizan principalmente en carriles de distribución para fines domésticos. Están diseñados para transportar voltajes bajos. Es muy fácil de instalar y se caracteriza por bajas pérdidas magnéticas.

Transformadores de medida: Se utilizan principalmente para medir voltaje, corriente y potencia.

Transformadores de Protección: Se utilizan para la protección de componentes. En los circuitos, algunos componentes deben estar protegidos contra fluctuaciones de voltaje, etc.

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Formula para calcular el número de vueltas que debe tener un transformador

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Formula para calcular el número de vueltas que debe tener un transformador

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N1 = Número de vueltas del devanado o bobina primaria.

N2 = Número de vueltas del devanado o bobina secundaria.

V1 = Voltaje del devanado o bobina primaria.

V2 = Voltaje del devanado o bobina secundaria.

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Ejemplo de calculo de número de vueltas que debe tener un transformador #1

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Ejemplo de calculo de número de vueltas que debe tener un transformador #1

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Encuentra el número de espiras que deben enrollarse en la bobina secundaria de un transformador para conseguir generar una salida de 50 V si es que se alimenta con un voltaje de 220 V y la primaria bobina tiene 200 espiras.

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Ejemplo de calculo de número de vueltas que debe tener un transformador #2

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Ejemplo de calculo de número de vueltas que debe tener un transformador #2

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Encuentra el número de espiras que deben enrollarse en la bobina primaria de un transformador para conseguir que una entrada de 310 V genere un voltaje de 75 V en la bobina secundaria que tiene 105 espiras.

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Admin. “Transformer - Definition, Types, Working Principle, Diagram.” BYJUS, BYJU’S, 15 Oct. 2019, byjus.com/jee/transformer/#parts-of-a-single-phase-transformer. Accessed 5 Mar. 2022.

José Luis R. “TRANSFORMADOR | Que Es, Como Funciona, Tipos Y Partes.” ComoFunciona | Explicaremos Hasta Cosas Que NO Existen!, 12 Jan. 2018, como-funciona.co/un-transformador/. Accessed 5 Mar. 2022.

“Número de Espiras Del Secundario de Un Transformador 0001 - Ejercicios FyQ.” Ejercicios-Fyq.com, 19 Sept. 2014, ejercicios-fyq.com/Numero-de-espiras-del-secundario. Accessed 5 Mar. 2022.

Rte De México. “TRANSFORMADOR | QUE ES, COMO FUNCIONA, TIPOS Y PARTES.” RTE, 13 Apr. 2020, rte.mx/transformador-que-es-como-funciona-tipos-y-partes. Accessed 5 Mar. 2022.