Los transformadores son dispositivos eléctricos fundamentales en la transmisión y distribución de energía eléctrica. Permiten modificar los niveles de voltaje y corriente, lo que es esencial para la eficiencia en la transmisión de energía a largas distancias y para el funcionamiento seguro de dispositivos eléctricos.
Al finalizar esta unidad, el alumno será capaz de:
El transformador funciona según el principio de la inducción electromagnética. Cuando una corriente alterna fluye a través del devanado primario, se genera un campo magnético variable que induce una fuerza electromotriz en el devanado secundario.
El acoplamiento magnético entre los devanados es crucial para la transferencia de energía. La inductancia mutua (M) se define como la capacidad de una bobina para inducir una fem en otra bobina y se expresa en henrios (H).
En un transformador ideal, la relación de transformación (a) se define como:
Las relaciones de tensión, corriente y potencia se pueden expresar como:
Los transformadores de poder se utilizan para aumentar o disminuir los niveles de voltaje en sistemas de transmisión de energía. Los autotransformadores son una variante que utiliza un solo devanado con un punto de derivación, lo que los hace más eficientes y económicos en ciertas aplicaciones.
Las pruebas en transformadores incluyen la prueba de circuito abierto y la prueba de cortocircuito, que se utilizan para determinar parámetros como la resistencia, la inductancia y las pérdidas en el núcleo.
Los estudiantes calcularán las relaciones de corriente, voltaje y potencia en transformadores, utilizando las fórmulas adecuadas.
Los estudiantes identificarán las diferentes conexiones de transformadores y autotransformadores, comprendiendo sus aplicaciones y ventajas.
Los estudiantes realizarán pruebas de circuito abierto y cortocircuito para medir parámetros operativos de transformadores.
Los estudiantes determinarán las características necesarias de un transformador para cumplir con especificaciones de consumo específicas.
Para profundizar en el tema de los transformadores, se recomienda la lectura del siguiente material:
Este material proporciona una explicación detallada de los conceptos clave y ejemplos prácticos que ayudarán a comprender mejor el funcionamiento y las aplicaciones de los transformadores.
Los transformadores son componentes esenciales en los sistemas eléctricos modernos. Su capacidad para cambiar los niveles de voltaje y corriente permite la transmisión eficiente de energía y el funcionamiento seguro de dispositivos eléctricos. Al entender su funcionamiento, los estudiantes pueden aplicar sus conocimientos para resolver problemas prácticos y diseñar sistemas eléctricos eficientes.