Relaciones de transformacion

2.1 RELACIONES DE TRANSFORMACIÓN Y MARCAS DE POLARIDAD

De acuerdo con la ley de inducción de Faraday, el flujo magnético en el núcleo de un transformador, induce una fem e1, en el devanado primario que se opone al voltaje aplicado v1. Para las polaridades del voltaje aplicado y la fem inducida, es posible escribir:

e1=N1dΦdt

En forma semejante, la fem inducida en el devanado secundarioes:

e2=N2dΦdt
En el caso ideal supuesto, las fem inducidas e1 y e2 son iguales a los voltajes en las terminales v1 y v2, respectivamente. Luego de las ecuaciones anteriores, se obtiene:

v1v2= e1e2= N1N2

Que establece que la relación entre las fem inducidas primaria a secundaria, es igual a la relación entre el número de vueltas del primario y el secundario.

Es práctica común definirla relación entre vueltas del primario al secundario como relación a o relación de transformación. Es decir:

N1N2=a

Sea i2 la corriente en el secundario cuando se conecta a éste una carga. La magnitud i2 depende de la impedancia de la carga, sin embargo, su dirección es tal que tiende a debilitar el flujo en el núcleo y a disminuir la fem en el primario e1. Debe recordarse que para eltransformador ideal e1 = v1. Es decir, el flujo en el núcleo debe ser igual a su valor sin carga en el secundario del transformador. Para que este flujo sea igual a su valor original, v1 debe establecer una corriente i1 en el primario. Con estos supuestos, la fmm del lado primario N1i1 debe ser igual y opuesto a la fmm del secundario N2i2: es decir:

N1i1= N2i2

Ó
N1N2= i2i1=a
La relación anteriorestablece que las corrientes primarias y secundarias, se transforman en relación inversa al número de vueltas.

¿Qué es polaridad en un transformador?
Un transformador puede tener devanados múltiples conectados en serie, para incrementar el voltaje de especificación, o en paralelo, para aumentar la corriente especificada. Sin embargo, antes de hacer las conexiones es necesario conocer lapolaridad de cada devanado. Se entiende por polaridad la dirección relativa de la fem inducida en cada devanado.
Obsérvese el transformador de la figura siguiente.

Sea la polaridad de la fuente variable en el tiempo conectada al devanado primario, en cualquier instante, la indicada en la figura. Puesto que la fem inducida e1 en el primario de un transformador ideal debe ser igual y opuesto alvoltaje aplicado v1, la terminal 1 del primario es positiva respecto de la terminal 2. La dirección del arrollamiento del devanado primario, según se aprecia en la figura, es responsable de la dirección dextrógira del flujo en el núcleo del transformador. Este flujo debe inducir una fem e2 en el devanado secundario, que resulta en la corriente i2, como se indica. La dirección de la corriente i2 es talque produce un flujo que se opone al cambio en el flujo original . Para la dirección del arrollamiento del devanado secundario, como se puede ver en la figura, la terminal 3 debe ser positiva respecto de la terminal 4. Como la terminal 3 tiene la misma polaridad que la terminal 1, se dice que una sigue a la otra. En otras palabras, las terminales 1 y 3 tienen igual polaridad. Se colocaron puntosen esas terminales para indicar su relación de igual polaridad.

Las bobinas secundarias de los transformadores monofásicos se arrollan en el mismo sentido de la bobina primaria o en el sentido opuesto, según el criterio del fabricante.
Debido a esto, podría ser que la intensidad de corriente en la bobina primaria y la de la bobina secundaria circulen en un mismo sentido, o en sentido opuesto.Polaridad Aditiva:
La polaridad positiva se da cuando en un transformador el bobinado secundario está arrollado en el mismo sentido que el bobinado primario. Esto hace que los flujos de los dos bobinados giren en el mismo sentido y se sumen. Los terminales “H1” y “X1” están cruzados.

Polaridad Sustractiva:
La polaridad sustractiva se da cuando en un transformador el bobinado secundario...