Laboratorio 9 Fisica 3 Unmsm

Transformadores - Reles e Interruptor Magnético

Transformador |
El transformador es una de las más importantes aplicaciones técnicas  de la inducción. Se puede encontrar en todos los tamaños, como transformador de alta tensión, en la transmisión de energía, o como transformador de baja tensión, prácticamente, en todos los aparatos que se alimentan con la tensión de la red.
Lostransformadores sólo se pueden operar básicamente con corriente alterna. Entre las funciones que cumplen se encuentran:
Transmisión de energía
Un transformador puede transportar energía, con pocas pérdidas, de un nivel de tensión a otro.
Adaptación de tensión
Un transformador convierte tensiones, es decir, transforma tensiones en otras mayores o menores.
Separación segura de la tensión de la redCon frecuencia, la función principal de un transformador consiste en la separación de circuitos eléctricos. Por ejemplo, dado que la tensión de 230 V es peligrosa, la mayoría de los transformadores para equipos vienen diseñados como transformadores de separación, con dos devanados separados, que producen un aislamiento galvánico entre el lado "peligroso" y el "no peligroso".
También existen losllamados  autotransformadores que, a diferencia de los transformadores de separación, sólo poseen un devanado y no producen ningún aislamiento.

Principio del transformador |
Por lo general, los transformadores constan de devanados acoplados magnéticamente.
Se diferencia entre el devanado primario, es decir, el que consume potencia eléctrica, y el devanado secundario, es decir, el que entregapotencia eléctrica. Igualmente, de modo análogo se habla de
* Tensión primaria u1 y secundaria u2
* Corriente primaria1 y secundaria i2
* Número de espiras del devanado primario n1 y del secundario n2
Los transformadores tienen diversas formas. En los pequeños transformadores monofásicos, como el que se muestra en el ejemplo, ambos devanados se encuentran arrollados en un sólo ladodel núcleo de hierro. Con esto se logra que el flujo magnético generado por una bobina se transmita casi por completo a la otra bobina. Las líneas de campo se encuentran prácticamente dentro del núcleo, la dispersión es mínima  y el circuito magnético se cierra a través de los otros lados exteriores .
Si por el devanado primario circula una corriente, debido a la variación del flujo magnéticoen el tiempo, en el devanado secundario se inducirá una tensión. La relación entre las dos tensiones corresponderá a la existente entre el número de espiras de los devanados. Las corrientes, al contrario, tienen una relación inversamente proporcional a la de los devanados:
                                   
Comportamiento |
El transformador no se puede considerar de ningún modo como uncomponente ideal, carente de dispersión y pérdidas. En la práctica se determinan pérdidas que se manifiestan en el calentamiento del transformador. Las causas de esto son: 
* Pérdidas en los devanados debidas a la resistencia del alambre de cobre
* Pérdidas en el hierro debidas a corrientes parásitas y pérdidas por histéresis, causadas por la inversión magnética del hierro
 Para reducir estaspérdidas, el núcleo del transformador se construye de capas de chapas individuales, aisladas entre sí.
Esto evita considerablemente la formación de corrientes parásitas. La chapa del transformador se construye de material magnético suave, con una curva de histéresis angosta.
Las pérdidas resistivas son la causa especial de que la tensión secundaria del transformador con carga no permanezcaconstante, sino que descienda. Este fenómeno se aprecia más en los transformadores pequeños, que poseen devanados de alambre de cobre delgado.

Transformador sin núcleo y con núcleo |

Se estudiará la transmisión de energía en un transformador con y sin núcleo de hierro y se conocerá el efecto importante que tiene dicho componente.

Monte el siguiente arreglo experimental.
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