Transformadores

Universidad Interamericana de Puerto Rico
Recinto de San Germán
Departamento de Matemáticas y Ciencias Aplicadas

Laboratorio Física 3002













Título: Transformadores y Rectficadores.

Sección


Estudiante:


























Transformadores

Ley Faraday- Henry

La ley de inducción electromagnética de Michael Faraday esutilizada hoy día como una de las ecuaciones fundamentales del electromagnetismo. En 1822 Michael Faraday se propuso “Convertir magnetismo en electricidad” diez años después de experimentos fallidos logro demostrar que un campo magnético variable produce corriente eléctrica. Mientras, en Estados Unidos, Joseph Henry hacia el mismo descubrimiento. En sus experimentos probo muchas combinaciones hastadescubrir que se podía producir corriente al mover un alambre en un campo magnético. Un alambre colocado de forma de circuito cerrado pasando por un campo magnético corriendo hacia arriba provoca que la corriente se mueva hacia un lado. Cuando el alambre pasa por el campo magnético moviéndose hacia abajo la corriente pasa en sentido contrario. Sin embargo si el alambre se mueve en dirección alcampo o no se mueve no hay corriente. Con este experimento Faraday encontró que para que exista corriente el conductor se mueve a través del campo o el campo se mueve respecto al conductor. Lo que produce la corriente es el movimiento relativo entre el alambre y el campo magnético. La FEM en un circuito es igual al valor negativo de la rapidez con la que cambia el flujo magnético que atraviesa elcircuito. La ecuación se define como:



¿Qué es un transformador?

Un transformador es un objeto ‘eléctrico y magnético’ que haciendo uso de la propiedad física mejor conocida como inducción magnética produce que los voltajes de corriente aumenten y disminuyan con pérdidas de energía relativamente pequeñas. Este dispositivo transforma frecuencias, equilibra y desequilibra circuitos según elcaso y necesidad. Además, es el que provee energía eléctrica a casas, edificios e industrias tal como se conoce hoy día. Sin los transformadores la distancia entre generadores eléctricos tendría que acortarse ya que ellos son los que transportan energía desde las centrales hasta las viviendas. Debido a que la forma para pasar corriente eléctrica es por alta tensión es decir, voltajes altos, sinembargo por seguridad hay que disminuirla a 220 V para utilizarla en las viviendas, esta corriente se transporta en corriente alterna.

La generación de corriente que se produce en un circuito debido al movimiento entre un alambre y un campo magnético se llama inducción electromagnética. La autoinductancia se produce cuando en una bobina sencilla se cambia la corriente de una fuerzaelectromotriz. Un transformador tiene dos bobinas una bobina primaria y otra secundaria, aisladas pero enrolladas en el mismo hierro. La bobina primaria es la que va conectada a la fuente de energía generando un campo magnético variable. Este flujo magnético se mueve a través del hierro a las demás bobinas o bobinas secundarias. Debido a que las bobinas secundarias están conectadas al mismo hierro el campomagnético también varía a través de las espiras de este, esto se llama inductancia mutua. En las bobinas secundarias la FEM es proporcional al voltaje primario. En los transformadores, las relaciones de voltaje dependen de la cantidad de espirales de entrada y salida de las bobinas primarias y secundarias. Es decir,

Voltaje secundario (Vs) = número de espiras de la bobina secundaria (Ns)Voltaje primario (Vp) número de espiras en la bobina primaria (Np)

Si el voltaje de la bobina secundaria es mayor que el de la bobina primaria, el transformador se llama elevador. Sin embargo, si el voltaje secundario es menor que el primario se denomina reductor. En un transformador ideal, la potencia eléctrica suministrada del circuito primario y secundario es igual. Este tipo de...