Comprensión de las bobinas primaria y secundaria del transformador: Estructura y función
El primario y el secundario son dos componentes fundamentales de un transformador, que permiten la transmisión y transformación de la energía eléctrica a través del principio de inducción electromagnética. El bobinado primario recibe corriente de alta tensión desde la fuente de entrada y genera un campo magnético variable, mientras que el bobinado secundario, influenciado por este campo magnético, produce un voltaje de salida correspondiente. Su interacción permite al transformador realizar la conversión de tensión, facilitando una transmisión y distribución eficiente de la energía.
Posición y Estructura
En un transformador, ambos bobinados suelen enrollarse alrededor de un núcleo de hierro común para asegurar un acoplamiento magnético efectivo a través de la inducción electromagnética. El bobinado primario está conectado al lado de entrada, y el bobinado secundario al lado de salida. Están aislados eléctricamente entre sí mediante materiales aislantes y la estructura del núcleo, evitando el flujo directo de corriente.
Bobinado Primario: Ubicado en el lado de alta tensión, el bobinado primario consta de muchas vueltas de conductor aislado enrollado en un lado del núcleo de hierro. Recibe la corriente de entrada y genera un campo magnético variable en el tiempo en el núcleo.
Bobinado Secundario: Colocado en el lado de baja tensión, el bobinado secundario tiene menos vueltas de conductor aislado enrollado en el otro lado del núcleo. Captura el flujo magnético cambiante y entrega la tensión transformada (elevada o reducida) en la salida.
Principio de Transformación de Tensión
La transformación de tensión en un transformador está regida por la ley de inducción electromagnética de Faraday y la ley de Lenz.
Bobinado Primario: Cuando la corriente alterna fluye a través del bobinado primario, produce un campo magnético continuamente cambiante en el núcleo de hierro. Este flujo variable es esencial para inducir tensión en el bobinado secundario.
Bobinado Secundario: El flujo magnético cambiante del primario induce una fuerza electromotriz (FEM) en el bobinado secundario según la ley de Faraday. Esta FEM inducida impulsa la corriente a través de la carga conectada a la salida, entregando la energía eléctrica transformada.
Relación de Vueltas y Relación de Transformación de Tensión
La relación de transformación de tensión se determina directamente por la relación de vueltas entre los bobinados primario y secundario. Según la teoría de inducción electromagnética, la FEM inducida en cada bobinado es proporcional a su número de vueltas.
En un transformador elevador, el bobinado secundario tiene más vueltas que el primario, resultando en una tensión de salida más alta.
En un transformador reductor, el bobinado secundario tiene menos vueltas que el primario, produciendo una tensión de salida más baja.
La relación de vueltas se diseña con precisión para cumplir con requisitos específicos de conversión de tensión. Por lo tanto, la relación entre el número de vueltas y la relación de tensión es fundamental para la operación del transformador, definiendo su rendimiento y aplicación.
