Monografia sobre transformadores

I.- INTRODUCCIÓN
Una máquina eléctrica que permite aumentar o disminuir el voltaje o tensión en un
circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al
equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, es igual a la que se
obtiene a la salida esto es el transformador.
Cuando Faraday experimento con los campos magnéticos nunca pensó que daría
los primero pasos para la invención de una maquina eléctrica tan importante en nuestras
vida, ya que, lo encontramos en la mayoría de los elementos eléctrico y electrónicos que
usamos en nuestra vida cotidiana.
Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de
la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas
devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados
se denominan primarios y secundarios según correspondan a la entrada o salida
del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más
devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el
secundario.
Un transformador cuyo voltaje secundario sea superior al primario se llama
transformador elevador. Si el voltaje secundario es inferior al primario este dispositivo recibe
el nombre de transformador reductor. El producto de intensidad de corriente por voltaje es
constante en cada juego de bobinas, de forma que en un transformador elevador el aumento
de voltaje de la bobina secundaria viene acompañado por la correspondiente disminución de
corriente

II.- JUSTIFICACIÓN
Por medio de esta recopilación de información pretendemos hacer llegar a
generaciones futuras en el área y personas interesadas en el tema informaciones claras y
concisas en lo que es el tema de los transformadores.
Por medio de este las personas interesadas podrán tener un aprendizaje claro y de
forma fácil ya que este detalla paso por paso desde como surgen los transformadores, como
fabricarlos, las ecuaciones que se usan en sus cálculos, los tipos de transformadores, sus
formas de manejos y hasta las principales fallas que puedan presentarse.
Este tema será de gran utilidad para los estudiantes de electricidad,
electrónica, electromecánica y muchas áreas tecnológicas
III.- METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
 TIPO DE INVESTIGACIÓN
Este trabajo se basa en una investigación descriptiva, ya que, nos limitamos a
explicar los diferentes tipos de energías renovables que existen en la actualidad.
 TÉCNICA DE INVESTIGACIÓN.
La técnica utilizada para esta investigación fue la recopilación mediante datos ,
mediante investigaciones en libros como en páginas de Internet, relacionadas con el
tema en cuestión.

IV.-RESUMEN
Un transformador es una máquina eléctrica que permite aumentar o disminuir el
voltaje o tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia.
La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, o sea, sin pérdidas,
es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño
porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc.
Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en
energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los
motores eléctricos son reversibles, es decir, pueden transformar energía mecánica en
energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados
en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.
Se denomina generador eléctrico a todo aquel dispositivo capaz de mantener una
diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, o terminales. Los
generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en
eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los
conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estator). Si
mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se
generara una fuerza electromotriz (F.E.M.) la cual produce energía del tipo electricidad.
Es aquel dispositivo capaz de modificar alguna característica de la energía eléctrica y
su principio estructural en dos bobinas con dos o más devanados o arrollamientos alrededor
de un centro común llamado núcleo. El núcleo es el elemento encargado de acoplar
magnéticamente loa arrollamientos de las bobinas primaria y secundaria del transformador.
Esta construido superponiendo numerosas chapas de aleación acero - silicio, fin de
reducir las pérdidas por histéresis magnética y aumentar la resistividad del acero. Su
espesor suele oscilar entre 0,30 y 0,50 mm. La forma más sencilla de construir el núcleo de
un transformador es la que consta de tres columnas, las cuales se cierra por las partes
superior e inferior con otras dos piezas llamadas yugo o culata.

V.-CONCEPTUALIZACION
5.1.- Historia
Los transformadores eléctricos han sido uno de
los inventos más relevantes de la tecnología
eléctrica. Sin la existencia de los
transformadores, sería imposible la distribución
de la energía eléctrica tal y como la
conocemos hoy en día. La explicación es muy
simple, por una cuestión de seguridad no se
puede suministrar a nuestros hogares la
cantidad de Kw que salen de una central
eléctrica, es imprescindible el concurso de
unos transformadores para realizar el
suministro doméstico.
La fabricación de transformadores comenzó en la mayoría de los países de
Europa y EEUU. ASEA, BBC, General Electric, Westinghouse y otras compañías
adquirieron rápidamente experiencia en la fabricación e instalación de
transformadores
El aparato que aquí se describe es una aplicación, entre tantas, derivada de la inicial
bobina de Ruhmkorff o carrete de Ruhmkorff, que consistía en dos bobinas concéntricas. A
una bobina, llamada primario, se le aplicaba una corriente continua proveniente de una
batería, conmutada por medio de un ruptor movido por el magnetismo generado en un
núcleo de hierro central por la propia energía de la batería. El campo magnético así creado
variaba al compás de las interrupciones, y en el otro bobinado, llamado secundario y con
mucho más espiras, se inducía una corriente de escaso valor pero con una fuerza eléctrica
capaz de saltar entre las puntas de un chispómetro conectado a sus extremos.
También da origen a las antiguas bobinas de ignición del automóvil Ford T, que
poseía una por cada bujía, comandadas por un distribuidor que mandaba la corriente a
través de cada una de las bobinas en la secuencia correcta.
Uno de los primeros transformadores trifásicos construido según una patente de
Johan Wenström, el genio técnico de los primeros años de ASEA. Wenström denominó a su
transformador conversor triple
¿Quién inventó el transformador? Ottó Bláthy, Déri Miksa, Károly Zipernowsky del Imperio
Austro-Húngaro. En primer lugar diseñado y utilizado el transformador en tanto
experimental, y los sistemas de commercian. Lucien GaulardSebstian FerrantiWilliam
Stanley Más tarde, Lucien Gaulard , Ferranti Sebastián, y Stanley William perfeccionado el
diseño.

¿Cuándo se inventó el transformador? : La propiedad de la inducción fue descubierta
en la década de 1830 pero no fue hasta 1886 que William Stanley , trabajando para
Westinghouse construyó el primer transformador de refinado, de uso comercial. Su trabajo
se basa en algunos diseños rudimentarios por la Compañía de Ganz en Hungría (ZBD
transformador de 1878), y Lucien Gaulard y John Dixon Gibbs en Inglaterra. Nikola Tesla no
inventó el transformador como algunos han afirmado fuentes dudosas. Los europeos
mencionados anteriormente hizo el primer trabajo en el campo, George Westinghouse y
Stanley hizo el transformador barato de producir, y fácil de ajustar para su uso final.
Primer transformador William Stanley Primer transformador de Stanley que fue
construido en 1885 utilizado en la electrificación de G reat B.(1886)
5.1.1.-- Bobina de Ruhmkorff
La llamada bobina de inducción o carrete
de Rhumkorff, de invención anterior a la de los
transformadores de corriente alterna, es un
verdadero transformador polimorfo y elevador, en
el que se obtiene, a partir de una corriente
primaria continua y de poca f.e.m. (pilas o
acumuladores), otra de alta tensión y alterna.
La corriente inductora que pasa por el primario, procede de una pila P o generador
de corriente continua, que se convierte en intermitente por un interruptor que abre y cierra
sucesivamente el circuito. En muchos modelos, sobre todo en los más pequeños,
empleados antiguamente en medidas eléctricas, este interruptor está formado por una
masa metálica M, sostenida por una lámina de acero L, formando un resorte oscilante desde
el punto fijo O. Un tornillo T, que apoya su punta en L, está en comunicación con uno de los
polos de la pila.

5.2. Concepto
Hace algo más de un siglo que se inventó este dispositivo que ha hecho posible
la distribución de energía eléctrica a todos los hogares, industrias, etc. Si no fuera por el
transformador tendría que acortarse la distancia que separa a los generadores de
electricidad de los consumidores.
Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de
potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los
generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en
eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los
conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estator).
Se denomina transformador a una máquina eléctrica que permite aumentar o
disminuir el voltaje o tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la
frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es,
sin pérdidas, es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un
pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc.
Los transformadores son dispositivos electromagnéticos estáticos que permiten
partiendo de una tensión alterna conectada a su entrada, obtener otra tensión alterna mayor
o menor que la anterior en la salida del transformador.
Permiten así proporcionar una tensión adecuada a las características de los
receptores. También son fundamentales para el transporte de energía eléctrica a largas
distancias a tensiones altas, con mínimas perdidas y conductores de secciones moderadas.
También es un dispositivo eléctrico construido con dos bobinas acopladas
magnéticamente entre sí, de tal forma que al paso de una corriente eléctrica por la primera
bobina (llamada primaria) provoca una inducción magnética que implica necesariamente a la
segunda bobina (llamada secundaria) y provocando con este principio físico lo que se viene
a llamar una transferencia de potencia.
El transformador es un dispositivo eléctrico que utilizando las propiedades físicas de
la inducción electromagnética es capaz de elevar y disminuir la tensión eléctrica, transformar
la frecuencia (Hz), equilibrar o desequilibrar circuitos eléctricos según la necesidad y el caso
específico. Transportar la energía eléctrica desde las centrales generadoras de la
electricidad hasta las residencias domésticas, los comercios y las industrias. Dicho
dispositivo eléctrico también es capaz de aislar circuitos de corriente alterna de circuitos de
corriente continua.

5.3.- Composición de un Transformador
Este dispositivo se compone de un núcleo de hierro sobre el cual se han arrollado
varias espiras (vueltas) de alambre conductor. Este conjunto de vueltas se llaman bobinas y
se denominarán: "primario" a la que recibe la tensión de entrada y "secundario" a aquella
que dona la tensión transformada.
La bobina "primaria" recibe una
tensión alterna que hará
circular, por ella, una corriente
alterna. Esta corriente inducirá
un flujo magnético en el núcleo
de hierro. Como el bobinado
"secundario" está arrollado
sobre el mismo núcleo de
hierro, el flujo magnético
circulará a través de las espiras
de éste. Al haber un flujo magnético que atraviesa las espiras del "secundario" se generará
por el alambre del secundario una tensión. Habría corriente si hubiera una carga (si el
secundario estuviera conectado a una resistencia, por ejemplo). La razón de la
transformación de tensión entre el bobinado "PRIMARIO" y el "SECUNDARIO" depende del
número de vueltas que tenga cada uno.
La relación de transformación es de la
forma
p
s
p
s
T
T
N
N
=
Donde N p , N s son el número de espiras
y T p y T s son las tensiones del primario
y del secundario respectivamente.
Entonces:
s
p
N
V =V ×
s p N
Un transformador puede ser elevador o reductor, dependiendo del número de espiras de
cada bobinado.

Si se supone que el transformador es ideal (la potencia que se le entrega es igual a
la que se obtiene de él, se desprecian las pérdidas por calor y otras), entonces:
Potencia de entrada (Pi) = Potencia de salida (Ps). Pi=Ps
Si tenemos los datos de intensidad y tensión de un dispositivo, se puede averiguar su
potencia usando la siguiente fórmula.
Potencia (P) = Tensión (V) x Intensidad (I) P = V x I (W)
Aplicamos este concepto al transformador y deducimos que la única manera de
mantener la misma potencia en los dos bobinados es que cuando la tensión se eleve la
intensidad disminuya en la misma proporción y viceversa. Entonces:
s
p
p
s
I
I
N
N
=
Así, para conocer la corriente en el secundario cuando tengo la corriente Ip
(intensidad en el primario), Np (espiras en el primario) y Ns (espiras en el secundario) se
utiliza siguiente fórmula:
p
s
I
I = N ×
s p N
La razón de transformación del voltaje entre el bobinado "Primario" y el "Secundario"
depende del número de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario
es el triple del primario. En el secundario habrá el triple de voltaje.
5.4.- Tipos de transformadores

Según funcionalidad Transformadores de potencia
Transformadores de comunicaciones
Transformadores de medida
Por los sistemas de tensiones
Monofásicos
Trifásicos
Trifásicos-exafásicos
Trifásicos-dodecafásicos
Trifásicos-monofásicos
Según tensión secundario Elevadores
Reductores
Según medio Interior
Intemperie
Según elemento refrigerante En seco
En baño de aceite
Con pyraleno
Según refrigeración Natural
Forzada
A.-SEGUN SU FUNCIONALIDAD
 Transformador de potencia
Descripción:
Se utilizan para
substransmisión
y transmisión de
energía
eléctrica en alta
y media tensión.
Son de aplicación en subestaciones transformadoras,
centrales de generación y en grandes usuarios.
Características Generales: Se construyen en
potencias normalizadas desde 1.25 hasta 20 MVA, en
tensiones de 13.2, 33, 66 y 132 kV. Y
frecuencias de 50 y 60 Hz.
 Transformadores de medida

Entre los
transformadores con fines especiales, los más
importantes son los transformadores de medida para
instalar instrumentos, contadores y relés protectores en
circuitos de alta tensión o de elevada corriente. Los
transformadores de medida aíslan los circuitos de
medida o de relés, permitiendo una
mayor normalización en la construcción de contadores,
instrumentos y [relé]s.
 Transformador de distribución
Son los transformadores de potencias iguales o
inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o
inferiores a 67 000 V, tanto monofásicos como
trifásicos. Aunque la mayoría de tales unidades están
proyectadas para montaje sobre postes, algunos de
los tamaños de potencia superiores, por encima de las
clases de 18 kV, se construyen para montaje en
estaciones o en plataformas. Las aplicaciones típicas
son para alimentar a granjas, residencias, edificios o
almacenes públicos, talleres y centros comerciales.
Se fabrican en potencias normalizadas desde 25 hasta 1000 kVA y tensiones primarias de
13.2, 15, 25, 33 y 35 kV. Se construyen en otras tensiones primarias según
especificaciones particulares del cliente. Se proveen en frecuencias de 50−60 Hz.
Entre los transformadores de distribución tenemos:
 transformadores secos encapsulados en resina epoxi
Descripción:
Se utilizan en interior para distribución de energía
eléctrica en media tensión, donde imposibilitan la
utilización de transformadores refrigerados en aceite.
Son de aplicación en grandes edificios, hospitales,
industrias, minería, grandes centros comerciales y toda
actividad que requiera la utilización intensiva de energía
eléctrica.
Características Generales:
Su principal característica es que son refrigerados en aire con aislación clase F,
utilizándose resina epoxi como medio de protección de los arrollamientos,. Se fabrican en

potencias normalizadas desde 100 hasta 2500 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25,
33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.
 transformadores herméticos de llenado integral
Descripción:
Se utilizan en intemperie o interior para distribución de
energía eléctrica en media tensión
Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería,
explotaciones petroleras, grandes centros comerciales
Características Generales:
Su principal característica es que al no llevar tanque de
expansión de aceite no necesita mantenimiento, siendo
esta construcción más compacta que la tradicional. Se
fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta
1000 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35
kV y frecuencias de 50 y 60 H
 transformadores rurales
Descripción:
Están diseñados para instalación monoposte en redes de
electrificación suburbanas monofilares, bifilares y trifilares, de
7.6, 13.2 y 15 kV.
 transformadores auto protegidos
Aplicaciones
El transformador incorpora componentes para protección del
sistema de distribución contra sobrecargas, corto−circuitos en
la red secundaria y fallas internas en el transformador, para esto
posee fusibles de alta tensión y disyuntor de baja tensión,
montados internamente en el tanque, fusibles de alta tensión y
disyuntor de baja tensión. Para protección contra sobre
tensiones el transformador está provisto de dispositivo para
fijación de pararrayos externos en el tanque.
Características: Potencia: 45 a 150KVA Alta Tensión: 15 o 24,2KV
Baja Tensión: 380/220 o 220/127

B.-SEGÚN LOS SISTEMAS DE TENSIONES
 transformadores trifásicos
Tienen tres bobinados en su primario y tres
en su secundario. Pueden adoptar forma de
estrella (Y) (con hilo de neutro o no) o de
triángulo (Δ) y las combinaciones entre ellas:
Δ-Δ, Δ-Y, Y-Δ y Y-Y. Hay que tener en cuenta
que aún con relaciones 1:1, al pasar de Δ a Y
o viceversa, las tensiones varían.
 transformadores monofásicos
Se aplica íntegramente y es válido para cualquier tipo de
transformación polifásica, ya que basta considerar las
fases una a una. La potencia nominal de un
transformador monofásico es el producto de su tensión
nominal primaria por la corriente primaria: Sn = Vn x In
C.- SEGÚN TENSION SECUNDARIO
 Elevador / Reductor
Son empleados en las subestaciones de la red de transporte de energía
eléctrica, con el fin de disminuir las pérdidas por efecto Joule. Debido a la resistencia
de los conductores, conviene transportar la energía eléctrica a tensiones elevadas,
siendo necesario reducir nuevamente dichas tensiones para adaptarlas a las de
utilización.
D.- SEGÚN SU CONSTRUCCIÓN
 Autotransformador
Los autotransformadores se usan normalmente para
conectar dos sistemas de transmisión de tensiones
diferentes, frecuentemente con un devanado terciario
en triángulo

Pesa menos y es más barato que un transformador y por ello se emplea habitualmente para
convertir 220V a 125V y viceversa y en otras aplicaciones similares. Tiene el inconveniente
de no proporcionar aislamiento galvánico entre el primario y el secundario.
 Transformador toroida l
El bobinado consiste en un anillo, normalmente de
compuestos artificiales de ferrita, sobre el que se bobinan el
primario y el secundario.
Son más voluminosos, pero el flujo magnético queda
confinado en el núcleo, teniendo flujos de dispersión muy
reducidos y bajas pérdidas por corrientes de Foucault.
 Transformador de grano orientado
El núcleo está formado por una chapa de hierro de
grano orientado, enrollada sobre sí misma, siempre en
el mismo sentido, en lugar de las láminas de hierro dulce
separadas habituales. Presenta pérdidas muy
reducidas pero es caro. La chapa de hierro de grano
orientado puede ser también utilizada en
transformadores orientados (chapa en E), reduciendo
sus pérdidas.
 Transformador de núcleo de aire
En aplicaciones de alta frecuencia se emplean
bobinados sobre un carrete sin núcleo o con un pequeño
cilindro de ferrita que se introduce más o menos en el
carrete, para ajustar su inductancia.
 Transformador de núcleo envolvente
Están provistos de núcleos de ferrita divididos en dos
mitades que, como una concha, envuelven los
bobinados. Evitan los flujos de dispersión.

 Transformador piezoeléctrico
Para ciertas aplicaciones han aparecido en
el mercado transformadores que no están basados
en el flujo magnético para transportar la energía
entre el primario y el secundario, sino que se
emplean vibraciones mecánicas en un cristal
piezoeléctrico. Tienen la ventaja de ser muy planos
y funcionar bien a frecuencias elevadas. Se usan en
algunos convertidores de tensión para alimentar los
fluorescentes del backlight de ordenadores
portátiles.
 transformadores subterráneos
Aplicaciones: Transformador de construcción
adecuada para ser instalado en cámaras, en
cualquier nivel, pudiendo ser utilizado donde
haya posibilidad de inmersión de cualquier
naturaleza.
Características: Potencia: 150 a 2000KVA,
Alta Tensión: 15 o 24,2KV, Baja Tensión:
216,5/125; 220/127;380/220;400/231V
E.-SEGUN SU APLICACIÓN
 Transformador de aislamiento
Proporciona aislamiento galvánico entre el primario y el
secundario, de manera que consigue una alimentación o señal
"flotante". Suele tener una relación 1:1. Se utiliza principalmente
como medida de protección, en equipos que trabajan
directamente con la tensión de red. También para acoplar
señales procedentes de sensores lejanos, en equipos de electro
medicina y allí donde se necesitan tensiones flotantes entre sí.

 Transformador de alimentación
Pueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan
las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A
veces incorporan fusibles que cortan su circuito primario
cuando el transformador alcanza una temperatura excesiva,
evitando que éste se queme, con la emisión de humos y
gases que conlleva e, incluso, riesgo de incendio. Estos
fusibles no suelen ser reemplazables, de modo que hay que
sustituir todo el transformador.
 Transformador de pulsos
Es un tipo especial de transformador con respuesta
muy rápida (baja autoinducción) destinado a
funcionar en régimen de pulsos.
 Transformador de línea o flyback
Es un caso particular de transformador de pulsos. Se
emplea en los televisores con TRC (CRT) para generar
la alta tensión y la corriente para las bobinas de
deflexión horizontal. Además suele proporcionar otras
tensiones para el tubo (Foco, filamento, etc.).
 Transformador con diodo dividido
Se llama diodo dividido porque está formado por
varios diodos más pequeños repartidos por el bobinado y
conectados en serie, de modo que cada diodo sólo tiene
que soportar una tensión inversa relativamente baja. Se
emplea para adaptar antenas y líneas de transmisión
(tarjetas de red, teléfonos...) y era imprescindible en los
amplificadores de válvulas para adaptar la alta impedancia
de los tubos a la baja de los altavoces. Si se coloca en el
secundario una impedancia de valor Z, y llamamos n a

Ns/Np, como Is=-Ip/n y Es=Ep.n, la impedancia vista desde el primario será Ep/Ip = -Es/n²Is
= Z/n².
 Estabilizador de tensión
Es un tipo especial de transformador en el que el núcleo
se satura cuando la tensión en el primario excede su
valor nominal. Entonces, las variaciones de tensión en el
secundario quedan limitadas. Tenía una labor de
protección de los equipos frente a fluctuaciones de la red.
Este tipo de transformador ha caído en desuso con
el desarrollo de los reguladores de tensión electrónicos,
debido a su volumen, peso, precio y baja
eficiencia energética.
 Transformador híbrido o bobina híbrida
Es un transformador que funciona como una
híbrida. De aplicación en los [teléfono]s,
ta rjetas de red, etc.
 Balun
Es muy utilizado como balun para
transformar líneas equilibradas en no
equilibradas y viceversa. La línea se
equilibra conectando a masa la toma
intermedia del secundario del
transformador.
 Transformador electrónico
Posee bobinas y componentes electrónicos. Son muy utilizados
en la actualidad en aplicaciones como cargadores para
celulares. No utiliza el transformador de núcleo en sí, sino que
utiliza bobinas llamadas filtros de red y bobinas CFP (corrector
factor de potencia) de utilización imprescindible en los circuitos
de fuente de alimentaciones conmutadas.

 Transformador de frecuencia variable
Son pequeños transformadores de núcleo de hierro,
que funcionan en la banda de audiofrecuencias. Se
utilizan a menudo como dispositivos De acoplamiento
en circuitos electrónicos para comunicaciones,
medidas y control. Es un auto transformador variable
con el cual podemos obtener una tensión de salida de
corriente alterna entre 0V y la tensión de alimentación,
generalmente 230V y 50Hz en Europa y 110V y 60Hz
en Estados Unidos.
 Transformador de medida
 Transformador trifásico
5.5.- Fenómenos Físicos de un Transformador
5.5.1.- Impedancia
La impedancia es una magnitud que establece la relación (cociente)
entre la tensión y la intensidad de corriente. La parte real de la
impedancia es la resistencia y su parte imaginaria es la reactancia.
El concepto de impedancia generaliza la ley de Ohm en el estudio de
circuitos en corriente alterna (AC)
5.5.2.- Reactancia
Es la parte imaginaria de la impedancia ofrecida, al paso de la corriente alterna. En
su acepción más general, el término reactancia significa sin pérdidas, en su asociación al
mundo de los circuitos eléctricos.
Dependiendo del valor de la reactancia se puede decir que el circuito presenta
reactancia capacitiva, cuando X<0; reactancia inductiva, cuando X>0; o es puramente
resistivo, cuando X=0. Vectorialmente, la reactancia inductiva y la capacitiva son opuestas.
La reactancia capacitiva se representa por
Xc y su valor viene dado por la fórmula: En la que:

Xc= Reactancia capacitiva en ohmios
C=Capacitancia en faradios
f=Frecuencia en hercios
La reactancia inductiva se representa por
XL y su valor viene dado por:
En la que:
XL= Reactancia inductiva en ohmios
L=Inductancia en henrios
f=Frecuencia en hercio
5.5.3.- Inducción Electromagnética
La inducción electromagnética es el fenómeno que
origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m. o voltaje) en un medio o cuerpo
expuesto a un campo magnético variable, o bien en un medio móvil respecto a un campo
magnético estático. Este fenómeno fue descubierto por Michael Faraday quién lo expresó
indicando que la magnitud del voltaje inducido es proporcional a la variación del flujo
magnético (Ley de Faraday).
Donde:
: Campo eléctrico,
: Elemento infinitesimal del
contorno C,
: Densidad de campo magnético
S: Superficie arbitraria, cuyo borde es C.
Las direcciones del contorno C y de están dadas por la regla de la mano derecha.
Por otra parte, Heinrich Lenz comprobó que la corriente debida a la f.e.m. inducida se
opone al cambio de flujo magnético, de forma tal que la corriente tiende a mantener el flujo.
Esto es válido tanto para el caso en que la intensidad del flujo varíe, o que el cuerpo
conductor se mueva respecto de él.
Matemáticamente se puede expresar como:
Donde: = Fuerza electromotriz en voltios
Φ = Flujo magnético en weber
t = Tiempo en segundos
El signo (−) es debido a la Ley de Lenz.

La inducción electromagnética es el principio fundamental sobre el cual operan
transformadores, generadores, motores eléctricos, la vitrocerámica de inducción y la
mayoría de las demás máquinas eléctricas.
De forma más general, las ecuaciones que describen el fenómeno son:
Teorema de Stokes ecuaciones de Maxwell
5.5.4.- Inductancia (henrio (H))
En un Inductor o bobina, se denomina inductancia, L, a la relación entre el
flujo magnético y la intensidad de corriente eléctrica I:
Se pueden medir las variaciones del flujo y eso sólo a través del voltaje V
inducido en el conductor por la variación del flujo. Con ello llegamos a una
definición de inductancia equivalente pero hecha a base de cantidades que
se pueden medir, esto es, la corriente, el tiempo y la tensión:
5.5.5.- Admitancia (Siemens moh)
La admitancia de un circuito es la facilidad que este ofrece al paso de la corriente.
Fue Oliver Heaviside quien comenzó a emplear este término en diciembre de 1887.
De acuerdo con su definición, la admitancia es la inversa de la
impedancia, :
:
5.5.6.- Conductancia (Siemens)
Se denomina Conductancia eléctrica (G) de un conductor a la inversa de la oposición
que dicho conductor presenta al movimiento de los electrones en su seno, esto es, a la
inversa de su resistencia eléctrica (R), por lo que:
donde: G = Conductancia en Siemens
R = Resistencia en Ohmios
5.6.- Leyes Física Aplicadas a los Transformadores

5.6.1.- Ley de inducción electromagnética de Faraday
La Ley de inducción electromagnética de Faraday 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 como
borde:
Por medio del teorema de Stokes puede
obtenerse una forma diferencial de esta
ley:
En el caso de un inductor con N vueltas
de alambre, la fórmula anterior se
transforma en:
5.6.2- Ley de Ampére original
La ley de Ampére, también conocida como efecto Oersted, relaciona un
campo magnético estático con la causa que la produce, es decir, una corriente
eléctrica estacionaria.
Una corriente eléctrica produce un campo magnético,
siguiendo la Ley de Ampére.
Forma integral
Dada una superficie abierta S por la que atraviesa una
corriente eléctrica I, y dada la curva C, curva contorno de la
superficie S, la forma original de la ley de Ampére
para medios materiales es:
Donde:
: campo magnético,
: corriente encerrada en la curva C
A partir del teorema de Stokes, esta ley también se puede expresar de forma
diferencial:
Donde : : densidad de corriente que atraviesa el conductor.
5.6.3-Ley de Ampére-Maxwell
Es la ley de Ampére generalizada y corregida por James Clerk Maxwell debido a la
corriente de desplazamiento Este término introducido por Maxwell del campo
eléctrico en la superficie.
Forma integral

Forma diferencial
Esta ley también se puede expresar Para medios materiales:
de forma diferencial, para el vacío:
5.6.4- La ley de Ohm
Un conductor cumple la ley de Ohm sólo si su curva V-I es lineal; esto es si R es
independiente de V y de I.
Donde: I = Intensidad en amperios (A), V = Diferencia de potencial en voltios (V),
R = Resistencia en ohmios (Ω).
La formulación original, es:
Siendo : densidad de la corriente, σ la conductividad eléctrica
: Campo eléctrico
5.6.5- Ley de Gauss para el campo magnético
Las líneas de campo magnético comienzan y
terminan en el mismo lugar, por lo que no
existe un monopolo magnético.
Matemáticamente esto se expresa así:
Donde : densidad de
flujo magnético
Su forma integral equivalente:
Esta ecuación sólo
funciona si la
integral está
definida en una superficie cerrada.
5.7.- la construcción de un transformador
5.7.1.- Consideraciones generales.

Un transformador consta de dos partes esenciales: El núcleo magnético y
los devanados, estos están relacionados con otros elementos destinados a las
conexiones mecánicas y eléctrica entre las distintas partes al sistema de
enfriamiento, al medio de transporte y a la protección de la máquina en general. El
núcleo determina característica relevantes, pudiendo ser el llamado núcleo tipo
columnas y el núcleo tipo acorazado, existen otros aspectos que establecen
diferencias entre tipos de transformadores, como es por ejemplo el sistema de
enfriamiento, que establece la forma de disipación del calor producido en los
mismos, o bien en términos de su potencia y voltaje para aplicaciones, como por
ejemplo clasificar en transformadores de potencia a tipo distribución.
5.7.2- La construcción del núcleo.
El núcleo magnético está formado por laminaciones de acero que tienen
pequeño porcentajes de silicio (alrededor del 4%) y que se denominan
"laminaciones magnéticos", estas laminaciones tienen la propiedad de tener
pérdidas relativamente bajas por efecto de histéresis y de corrientes circulantes.
En el caso de transformadores de gran potencia, se usan las llamadas
"laminaciones de cristal orientado" cuyo espesor es de algunos milímetros y
contienen entre 3% y 4% de silicio
Tipos de núcleos
Cuando se ha mencionado con anterioridad, laso núcleos para
transformadores se agrupan básicamente en las siguientes categorías:
a) Tipo núcleo o de columnas (monofásico, trifásico)
b) Tipo acorazado.
c) Herrajes o armadura.
5.7.3- Los devanados de los transformadores.
Los devanados de los transformadores se pueden clasificar en baja y alta
tensión, esta distinción es de tipo global y tiene importancia para los propósitos de
la realización práctica de los devanados debido a que los criterios constructivos
para la realización de los devanados de baja tensión, son distintos de los usados
para los devanados de alta tensión.
Otra clasificación de los devanados se puede hacer con relación a la
potencia del transformador, para tal fin existen devanados para transformadores de
baja potencia, por ejemplo de 1000 a 2000 VA y para transformadores de media y
gran potencia. Los devanados para transformadores de pequeña potencia son los
más fáciles de realizar.
En este tipo de transformadores los devanados primario y secundario son
concéntricos y bobinado sobre un soporte aislante único. Por lo general, se usan
conductores de cobre esmaltado, devanados en espiral y con capas sobrepuestas.
Por lo general, el devanado de menor tensión se instala más cerca del núcleo

interponiendo un cilindro de papel aislante y mediante separadores, se instala en
forma concéntrica el devanado de tensión mayor. Los extremos de los devanados
(denominados también principio y final del devanador) se protegen con aislante de
forma de tubo conocido como "spaguetti"
· Aislamiento externo de los devanados.
Los devanados primario y secundario, deben estar aislados entere sí,
generalmente este aislamientos de por medio de separadores de madera, baquelita
o materiales aislantes similares que además cumplan con funciones refrigerantes.
5.7.4.-Conexiones de los devanados.
Cuando se construye un devanado, se puede bobinar en el sentido a la
derecha o a la izquierda (con respecto al sentido de las manecillas del reloj), se
ha observado que una corriente que tiene un determinado sentido, produce un
flujo magnético en sentido opuesto, se tiene un devanado construido hacia la
izquierda o un devanado hacia la derecha, esto se debe tomar en consideración,
para evitar que con la conexiones que se realicen, se tengan flujos opuestos o
voltajes inducidos opuestos.
En los transformadores monofásicos de dos columnas, el flujo es directo y
en sentido opuesto en las dos columnas, esto significa que debe haber una
forma de conexión.
5.7.5- Materiales Eléctricos Usados en la construcción de Transformadores
 Conductores eléctricos .
Los materiales usados como conductores en los transformadores, al
igual que los usados en otras máquinas eléctricas, deben ser de alta
conductividad, ya que con ellos se fabrican las bobinas. Los requisitos
fundamentales que deben cumplir los materiales conductores, son los
siguientes:
1. La más alta conductividad posible.
2. El menor coeficiente posible de temperatura por resistencia eléctrica.
3. Una adecuada resistencia mecánica.
4. Deben ser ductibles y maleables.
5. Deben ser fácilmente soldables.
6. Tener una adecuada resistencia a la corrosión.
 La temperatura y los materiales aislantes.

Uno de los factores que más afectan la vida de los aislamientos, es
la temperatura de operación de las máquinas eléctricas, esta temperatura está
producida principalmente por las pérdidas y en el caso específico de los
transformadores, durante su operación, estas pérdidas están localizadas en los
siguientes elementos principales:
 El núcleo o circuito magnético, aquí las pérdidas son producidas por el
efecto de histéresis y las corrientes circulantes en las laminaciones, son
dependientes de la inducción, es decir, que influye el voltaje de operación.
 Los devanados, aquí las pérdidas se deben principalmente al efecto joule y
en menos medida por corrientes de Foucault, estas pérdidas en los
devanados son dependientes de la carga en el transformador.
 Se presentan también pérdidas en las uniones o conexiones que se
conocen también como "puntos calientes" así como en los cambiadores de
derivaciones.
 Clasificación de los materiales aislantes.
La clasificación de los materiales aislantes para máquinas eléctricas
con relación a su estabilidad terminal
 Clase Y.
Este aislamiento consiste de materiales o combinaciones de materiales,
tales como algodón, seda y papel sin impregnar.
 Clase A.
Este aislamiento consiste de materiales o combinaciones de materiales
tales como el algodón, sed ya papel con alguna impregnación o
recubrimiento o cuando se sumergen en dialécticos líquidos tales como
aceite
 Clase E.
Este aislamiento consiste de materiales o combinaciones de materiales que
por experiencia o por pruebas, pueden operar a temperaturas hasta de 5°C,
sobre la temperatura de los aislamientos Clase A.
 Clase B.
tales como la única, fibra de vidrio, asbestos, etc. con algunas
substancias aglutinantes, puede haber otros materiales inorgánicos.
 Clase F.
Este aislamiento consiste en materiales o combinaciones de materiales
tales como mica, fibra de vidrio, asbesto, etc., con sustancias
aglutinables, así como otros materiales o combinaciones de materiales no
necesariamente inorgánicos.
 Clase H.
Este aislamiento consiste de materiales tales como el silicón, elastómetros
y combinaciones de materiales tales como la mica, la fibra de vidrio,

asbestos, etc., con sustancias aglutinables como son las resinas y silicones
apropiados.
 Clase C.
tales como la mica, la porcelana, vidrio, cuarzo con o sin aglutinantes.
5.7.6.- Métodos de Enfriamiento de Transformadores de Potencia.
Como ya se mencionó antes, el calor producido por las pérdidas en
los transformadores afecta la vida de los aislamientos, por esta razón es
importante que este calor producido disipe de manera que se mantenga
dentro de los límites tolerables por los distintos tipos de aislamiento.
La transmisión del calor tiene las etapas siguientes en los transformadores:
Ø Conducción a través del núcleo, bobinas y demás elementos hasta la
superficie.
Ø Transmisión por convección en el caso de los transformadores secos.
Ø Para los transformadores en aceite, el calor se transmite por convección
a través de este dieléctrico.

5.8.- Aplicaciones prácticas de los transformadores
A.- Tanto en materia de electricidad industrial y comercial como en radiotelefonía,
telefonía, televisión y electrónica en general, encuentra el transformador un amplío campo
de utilización. Puede decirse que es en elemento indispensable, especialmente en todo lo
referente a corrientes alternas de baja y alta frecuencia.
Un caso significativo es el de los sistemas de potencia, en los que hace posible que
la generación, transporte y consumo de la energía eléctrica se realicen a las tensiones más
rentables en cada caso. El transporte resulta más económico cuanto más alta sea la
tensión, ya que la corriente y la sección de los conductores son menores (intensidades
pequeñas provocan menores pérdidas por efecto Joule).
Fig. - Estructura de un sistema eléctrico de potencia
FIG.: generación, transformación, transporte y consumo de energía eléctrica

B•- Transporte de energía eléctrica: gracias a su capacidad de transformar
los parámetros de tensión e intensidad, con la consiguiente reducción de las
pérdidas joule. Existirán dos transformadores, uno al principio de línea para la
elevación del potencial (transformador elevador) y uno al final de línea para la
reducción del mismo (transformador reductor).
C.- Interconexión de líneas eléctricas a diferentes niveles de tensión. por
su capacidad de transformar los niveles de tensión, los transformadores son
ideales para interconectar líneas a diferente nivel de tensión dando para todas ellas
una salida común.
D.-En la igualación de impedancias de carga y fuente para tener máxima
transferencia de potencia, el aislamiento de circuitos, o el aislamiento frente a la
corriente continua, sin perder la continuidad de la corriente alterna.
E.- Se usa también como dispositivo auxiliar de los aparatos de medida,
reduciendo la tensión o corriente de un circuito para adecuarla a la que aceptan
los aparatos de medida: son los llamados transformadores de medida.
F.- En soldadura eléctrica y hornos eléctricos, empleándose unidades
reductoras de tensión con pocas espiras en el primario y un secundario constituido
por un solo conductor de cobre de gran sección.
G.- En materia de transformadores de audiofrecuencia, o sea,
transformadores utilizados para la reproducción del sonido, la ingeniería
electrónica cubre un amplio campo. La frecuencia de trabajo es generalmente de
50 ó 60 ciclos/segundo o hertz. en audio.
H.- Los transformadores empleados en etapas de radiofrecuencia y
frecuencia intermedia en receptores superheterodinos, transformadores de
videofrecuencia en receptores de televisión, etc. su construcción resulta aun más
delicada, interviniendo en los cálculos problemas referentes a ancho de banda,
elevada frecuencia de trabajo (entre 450 kc/seg. y 40 a 250 mc/seg. )

VI.- GENERADORES
6.1.- DEFINICION:
U0n generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una
diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales
o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la
energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un
campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura
(denominada también estator). Si mecánicamente se produce un movimiento
relativo entre los conductores y el campo, se generara una fuerza electromotriz
(F.E.M.).
Dos principios físicos relacionados entre sí sirven de base al funcionamiento
de los generadores y de los motores. El primero es el principio de la inducción
descubierto por el científico e inventor británico Michael Faraday en 1831. Si un
conductor se mueve a través de un campo magnético, o si está situado en las
proximidades de un circuito de conducción fijo cuya intensidad puede variar, se
establece o se induce una corriente en el conductor. El principio opuesto a éste fue
observado en 1820 por el físico francés André Marie Ampére. Si una corriente
pasaba a través de un conductor dentro de un campo magnético, éste ejercía una
fuerza mecánica sobre el conductor.
La máquina dinamoeléctrica más sencilla es
la dinamo de disco desarrollada por Faraday,
que consiste en un disco de cobre que se
monta de tal forma que la parte del disco que
se encuentra entre el centro y el borde quede
situada entre los polos de un imán de
herradura. Cuando el disco gira, se induce
una corriente entre el centro del disco y su
borde debido a la acción del campo del imán.
El disco puede fabricarse para funcionar
como un motor mediante la aplicación de un
voltaje entre el borde y el centro del disco, lo
que hace que el disco gire gracias a la fuerza producida por la reacción magnética.
Tanto los motores como los generadores tienen dos unidades básicas: el
campo magnético, que es el electroimán con sus bobinas, y la armadura, que es
la estructura que sostiene los conductores que cortan el campo magnético y
transporta la corriente inducida en un generador, o la corriente de excitación en el
caso del motor. La armadura es por lo general un núcleo de hierro dulce laminado,
alrededor del cual se enrollan en bobinas los cables conductores.

6.2.- Clasificación
Se clasifican en dos tipos fundamentales: primarios y secundarios. Son
generadores primarios los que convierten en energía eléctrica la energía
de otra naturaleza que reciben o de la que disponen inicialmente,
mientras que los secundarios entregan una parte de la energía eléctrica que
han recibido previamente.
6.2.1- Generadores primarios:
 La Energía mecánica es:
· Triboelectricidad
Cuerpos frotados
Máquinas electrostáticas
· Piezoelectricidad
 Energía magneto-mecánica:
· Corriente continua: Dinamo
· Corriente alterna: Alternador
6.2.2.- Generadores ideales
Desde el punto de vista teórico (teoría de circuitos) se distinguen dos tipos ideales:
· generador de voltaje : un generador de voltaje ideal mantiene un voltaje fijo
entre sus terminales con independencia de la resistencia de la carga que
pueda estar conectada entre ellos.
· generador de corriente : un generador de corriente ideal mantiene una
corriente constante por el circuito externo con independencia de la
resistencia de la carga que pueda estar conectada entre ellos.
En la Figura 1 se ve el circuito más simple posible, constituido por un generador de
tensión constante E conectada a una carga Rc y en donde su cumpliría la ecuación:
E = I×Rc
El generador descrito no tiene existencia real en la práctica,
ya que siempre posee lo que, convencionalmente, se ha
dado en llamar resistencia interna, que aunque no es
realmente una resistencia, en la mayoría de los casos se
comporta como tal. En la Figura se puede ver el mismo
circuito anterior, pero donde la resistencia interna del
generador viene representada por una resistencia Ri, en serie
con el generador, con lo que la ecuación anterior se
transforma en:
E = I×(Rc+Ri)

6.2.3- Generadores de Corriente Continua
Cuando, por un campo magnético, se desplaza un conductor se induce
sobre él una corriente. Si a un motor C.C. le hacemos girar el rotor (eje), se estarán
moviendo los arrollados de éste dentro de un campo magnético (creado por los
imanes del motor).
Los generadores de corriente continua funcionan normalmente a voltajes
bastante bajos para evitar las chispas que se producen entre las escobillas y el
conmutador a voltajes altos. El potencial más alto desarrollado para este tipo de
generadores suele ser de 1.500 V. En algunas máquinas más modernas esta
inversión se realiza usando aparatos de potencia electrónica, como por ejemplo
rectificadores de diodo.
La tensión de salida de un generador es directamente proporcional a su velocidad,
entonces es posible saber a que velocidad gira el generador sólo con medir la
tensión de salida.
La tensión de salida se obtiene con ayuda de la ley de tensiones de Kirchoff.
Vg = Vb - (Ia x Ra)
Donde:
- Vb = Fuerza contraelectromotriz del motor (FCEM)
- Ia = Corriente de excitación
- Ra = Resistencia del devanado
Se puede ver que la tensión de salida es igual a la la
FCEM del motor menos la caída de tensión en el
devanado del mismo.
Los generadores de corriente continua se clasifican según el método que
usan para proporcionar corriente de campo que excite los imanes del mismo. Un
generador de excitado en serie tiene su campo en serie respecto a la armadura. Un
generador de excitado en derivación, tiene su campo conectado en paralelo a la
armadura. Un generador de excitado combinado tiene parte de sus campos
conectados en serie y parte en paralelo. Los dos últimos tipos de generadores
tienen la ventaja de suministrar un voltaje relativamente constante, bajo cargas
eléctricas variables. El de excitado en serie se usa sobre todo para suministrar una
corriente constante a voltaje variable.

6.2.4.- Generadores de Corriente Alterna
Si se toma un motor AC y se hace girar mecánicamente su eje, este
motor se comportará como un generador AC (generador de corriente alterna)
El funcionamiento de un generador de corriente alterna se basa en:
- Cuando se coloca una bobina en un campo magnético variable se genera
en la bobina una tensión que hace que por esta circule una corriente.
- Cuando el campo magnético aumenta, su velocidad de variación aumenta
la frecuencia y la tensión de la señal que se genera.
En su forma más simple, un generador de corriente alterna se diferencia de uno
de corriente continua en sólo dos aspectos: los extremos de la bobina de su
armadura están sacados a los anillos colectores sólidos sin segmentos del árbol del
generador en lugar de los conmutadores, y las bobinas de campo se excitan
mediante una fuente externa de corriente continua más que con el generador en sí.
 Frecuencia, velocidad y amplitud de salida de un generador AC
Al hacer girar mecánicamente el eje del generador, la frecuencia y la tensión de
la señal de salida, aumentan proporcionalmente con la velocidad de giro del eje.
· La relación que existe entre la velocidad de giro del eje y la frecuencia
de la señal generada está dada por la siguiente relación:
f (hz) = Ns x p / 60
Donde: f = frecuencia en Hertz (Hz)
p = número de polos del generador (motor)
· Basta sólo medir la frecuencia de la señal generada y se puede obtener
la velocidad
Ns = 60 x f / p
Donde: Ns = velocidad del motor sincrónico en r.p.m. (revoluciones por
minuto)
p = número de pares de polos del motor
· La amplitud de la señal generada por un generador AC se obtiene con la
siguiente fórmula:
V (voltios) = K x Ns
Donde: K = Constante del motor en V / rpm
Ns = Velocidad del motor sincrónico

VII.- BOBINAS
La bobina o inductor es un elemento que reacciona contra los cambios en la
corriente a través de él, generando una tensión que se opone a la tensión aplicada
y es proporcional al cambio de la corriente. Es un componente pasivo de un circuito
eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma
de campo magnético.
Al estar la bobina hecha de espiras de cable, el
campo magnético circula por el centro de la
bobina y cierra su camino por su parte exterior.
Una característica interesante de las bobinas
es que se oponen a los cambios bruscos de la
corriente que circula por ellas.
Este caso se da en forma continua, cuando una
bobina esta conectada a una fuente de
corriente alterna y causa un desfase entre la
tensión que se le aplica y la corriente que circula por ella.
A.- Partes
La bobina consta de las siguientes partes:
 Pieza polar: Es la parte del circuito magnético situada entre la culata y el
entrehierro, incluyendo el núcleo y la expansión polar.
 Núcleo: Es la parte del circuito magnético rodeada por el devanado
inductor.
 Devanado inductor: Es el conjunto de espiras destinado a producir el flujo
magnético, al ser recorrido por la corriente eléctrica.
 Expansión polar: Es la parte de la pieza polar próxima al inducido y que
bordea al entrehierro.
 Polo auxiliar o de conmutación: Es un polo magnético suplementario,
provisto o no, de devanados y destinado a mejorar la conmutación. Suelen
emplearse en las máquinas de mediana y gran potencia.
 Culata: Es una pieza de sustancia ferromagnética, no rodeada por
devanados, y destinada a unir los polos de la máquina.
B.- Energía almacenada
Donde: energía, , almacenada por una bobina con
inductancia , que es recorrida por una corriente de
intensidad

C.- Fuerza electromotriz autoinducida
donde: el signo menos indica que se opone a la causa que
lo origina.
D.- Comportamientos ideal y real
Circuito con inductancia.
La bobina ideal puede definirse a partir de la siguiente ecuación:
Donde: L: inductancia
u(t) : función diferencia de potencial aplicada a
sus bornes
i(t) : intensidad resultante que circula.
E.- Comportamiento en corriente continua
Diagrama cartesiano de las tensiones y corriente en una bobina.
F.-Comportamiento en corriente alterna

VIII.- CONCLUSIONES
como vimos, el dispositivo que permite modificar la tensión de una corriente alterna
se conoce con el nombre de transformador. el transformador es una máquina
eléctrica basada en el fenómeno de inducción mutua y destinado para transformar
la tensión de una corriente alterna, pero conservando la misma frecuencia. el
transformador más simple consta de un núcleo de acero y de dos devanados
aislados, tanto del núcleo, como uno del otro.
La invención del transformador, data del año de 1884 para ser aplicado en los
sistemas de transmisión que en esa época eran de corriente directa y presentaban
limitaciones técnicas y económicas. El primer sistema comercial de corriente alterna
con fines de distribución de la energía eléctrica que usaba transformadores, se
puso en operación en los Estados Unidos de América. En el año de 1886 en Great
Barington, Mass., en ese mismo año, al protección eléctrica se transmitió a 2000
volts en corriente alterna a una distancia de 30 kilómetros, en una línea construida
en Cerchi, Italia. A partir de esta pequeñas aplicaciones iniciales,
la industria eléctrica en el mundo, ha recorrido en tal forma, que en la actualidad es
factor de desarrollo de los pueblos, formando parte importante en esta industria el
transformador.
El transformador, es un dispositivo que no tiene partes móviles, el cual transfiere la
energía eléctrica de un circuito u otro bajo el principio de inducción
electromagnética. La transferencia de energía la hace por lo general con cambios
en los valores de voltajes y corrientes.
Un transformador elevador recibe la potencia eléctrica a un valor de voltaje y la
entrega a un valor más elevado, en tanto que un transformador reductor recibe la
potencia a un valor alto de voltaje y la entrega a un valor bajo.
La realización de los protocolos de prueba para los transformadores de distribución
es una parte muy extensa y de gran importancia ya que de nada sirve colocar una
gran estructura y buenos cálculos cuando la parte operativa del transformador no se
encuentra en buen estado, para evitar esto se debe exigir al fabricante la realización
de todas las pruebas respectivas a los transformadores que vayan a ser colocados en
funcionamiento pues así aseguramos una larga vida útil para los mismos.

Bibliografía
 "Transformadores , Operaciones y Uso",
Valdez, Carlos J, Editorial Sistes, Madrid, España, 1999
 "Transformadores y Bobinas, Mc Grawhill, Madrid, España, 2001
 "Guía Práctica de Energía y Electrónica", Editorial Cultura, 1995, Madrid
España.
 http://es.wikipedia.org/wiki/Transformador
 http://www.monografias.com/trabajos11/tradi/tradi.shtml

Monografia sobre transformadores

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