Transformadores


Unidad 9 Transformadores 21/11/2012

1 Unidad 9 Transformadores 21/11/2012
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Índice
-Unidad 9
-Trasformadores……………………………………………….…………….3
9.1 inducción magnética………………………………………………….3
9.2.1 Ley de Faraday………………………………………………………..4
9.2.2 Ley de Lenz………………………………………………….............5
9.3 Marcas de polaridad…………………………………………………..7
9.4 Acoplamiento magnético…………………………………………..9
-Análisis de circuitos con bobinas acopladas…………….……10
- Coeficiente de inducción mutua…………………………………..11
- Bobinas acopladas magnéticamente…………………………….11
9.5 Trasformadores ideales…………………………………………....14
- Problemas resueltos……………………………………………………..21 Unidad 9 Transformadores 21/11/2012
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UNIDAD 9: TRANSFORMADORES
El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctricaalterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de inducción electromagnética. Este fenómeno de inducción electromagnética en el que se basa el funcionamiento del transformador fue descubierto por Michael Faraday en 1831 y está basado fundamentalmente en que cualquier variación de flujo magnético que atraviesa un circuito cerrado genera una corrienteinducida.
Un transformador está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente y por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo.
Entre las funciones de los transformadores se encuentran:
• Adaptar la tensión de lared de suministro a las necesidades de los dispositivos eléctricos.
• Reducir las pérdidas producidas en las líneas de transporte (conductores con impedancia provocan perdidas que se manifiestan en forma de calor).
9.1 Inducción magnética
A principios de la década de 1830, Michael Faraday (Inglaterra) y Joseph Henry (USA) descubrieron independientemente que un campo magnético induce unacorriente en un conductor, siempre que el campo magnético sea variable.
Es el flujo magnético por unidad de área de una sección normal a la dirección del flujo, y en algunos textos modernos recibe el nombre de intensidad de campo magnético, ya que es el campo real.
La inducción magnética es el proceso mediante el cual los campos magnéticos generan campos eléctricos. Al generarse un campoeléctrico en un material conductor los portadores de carga se verán sometidos a una fuerza y se inducirá una corriente eléctrica en el conductor
Un ejemplo de cuando se aplica la inducción magnética es cuando movemos un imán permanente por el interior de una bobina solenoide formada por un enrollado de alambre de cobre con núcleo de aire, el campo magnético del imán provoca en las espiras del alambre laaparición de una fuerza electromotriz (FEM) o flujo de corriente de electrones. La existencia de ese flujo de electrones o corriente eléctrica circulando Unidad 9 Transformadores 21/11/2012
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por las espiras del alambre se puede comprobar instalando un galvanómetro en el circuito de la bobina solenoide (el cual mide la corriente eléctrica).
9.2.1 Ley de Faraday
Explica la interacciónentre la fuerza electromotriz inducida y el campo magnético, se basa en los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831 y establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito
Esto se puede ejemplificar con la idea de que cualquier cambio delentorno magnético en que se encuentra una bobina de cable, originará un voltaje (una FEM inducida en la bobina). No importa cómo se produzca el cambio, el voltaje será generado en la bobina. El cambo se puede producir por un cambio en la intensidad del campo magnético, el movimiento de un imán entrando y saliendo del interior de la bobina, moviendo la bobina hacia dentro o hacia fuera de un campo...