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Introduccin

Antes que llegue la corriente elctrica a una casa o edifcio es necesario que

esta pase por un transormador, debido q que la corriente que pasa por los

cables elctricos debido a las largas distancias o la resistencia que se ejerce los

conductores , la tensin suele ser de 25.000 V .Si esta tensin u!era a tra"sde un #ogar los aparatos elctricos no soportar$an la cantidad de "oltaje !

producir$an un corto circuito. %ara e"itar esto se necesita cambiar el "oltaje al

que est& regulado un #ogar, ! para ello est& el condensador. 'l mecanismo de

un condensador est& conormado en su e(terior de una borne de alto "oltaje

que es donde u!en los 25.000V ! otras bornes de bornes "oltaje que es en

donde sale el "oltaje necesario para la casa. )a parte interna sumergido en

aceite *como aislante+ est&n el ncleo met&lico , el de"anado primario ! el

de"anado secundario, el de"anado primario recibe los 25000 V ! el de"anado

secundario segn la cantidad de espirales tenga ,obtendr& su "oltaje ,es decir

mientras m&s espirales se #agan en el de"anado primario, ma!or ser& su"oltaje .para concluir esta transerencia de "oltaje es posible por el campo

magntico que genera el de"anado primario ! por la induccin en el de"anado

secundario, que a su genera uer-a electromotri-, que es la causante del

"oltaje en este.

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Marco terico

1. Transformador

ispositi"o elctrico que permite aumentar o disminuir la tensin en un circuito

elctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. )a potencia queingresa al equipo, en el caso de un transormador ideal *esto es, sin prdidas+,

es igual a la que se obtiene a la salida. )as m&quinas reales presentan un

peque/o porcentaje de prdidas, dependiendo de su dise/o ! tama/o, entre

otros actores.

'l transormador es un dispositi"o que con"ierte la energ$a elctrica alterna de

un cierto ni"el de tensin, en energ$a alterna de otro ni"el de tensin,

bas&ndose en el enmeno de la induccin electromagntica. 'st& constituido

por dos bobinas de material conductor, de"anadas sobre un ncleo cerrado de

material erromagntico, pero aisladas entre s$ elctricamente. )a nica

cone(in entre las bobinas la constitu!e el ujo magntico comn que seestablece en el ncleo. 'l ncleo, generalmente, es abricado bien sea de

#ierro o de l&minas apiladas de acero elctrico, aleacin apropiada para

optimi-ar el ujo magntico. )as bobinas o de"anados se denominan primario !

secundario segn correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestin,

respecti"amente. ambin e(isten transormadores con m&s de"anados1 en

este caso, puede e(istir un de"anado terciario, de menor tensin que el

secundario.

Funcionamiento

'ste elemento elctrico se basa en el enmeno de la induccinelectromagntica, !a que si aplicamos una uer-a electromotri- alterna en el

de"anado primario, debido a la "ariacin de la intensidad ! sentido de la

corriente alterna, se produce la induccin de un ujo magntico "ariable en el

ncleo de #ierro.

'ste ujo originar& por induccin electromagntica, la aparicin de una uer-a

electromotri- en el de"anado secundario. )a tensin en el de"anado

secundario depender& directamente del nmero de espiras que tengan los

de"anados ! de la tensin del de"anado primario.

Relacin de transformacin

)a relacin de transormacin indica el aumento o decremento que sure el

"alor de la tensin de salida con respecto a la tensin de entrada, esto quiere

decir, la relacin entre la tensin de salida ! la de entrada.

)a relacin entre la uer-a electromotri- inductora *'p+, la aplicada al de"anado

primario ! la uer-a electromotri- inducida *'s+, la obtenida en el secundario,

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acero_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acero_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna

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es directamente proporcional al nmero de espiras de los de"anados primario

*3p+ ! secundario *3s+ , segn la ecuacin4

)a relacin de transormacin *m+ de la tensin entre el bobinado primario ! el

bobinado secundario depende de los nmeros de "ueltas que tenga cada uno.

Si el nmero de "ueltas del secundario es el triple del primario, en el

secundario #abr& el triple de tensin.

onde4 *Vp+ es la tensin en el de"anado primario o tensin de entrada, *Vs+ es

la tensin en el de"anado secundario o tensin de salida, *p+ es la corriente en

el de"anado primario o corriente de entrada, e *s+ es la corriente en elde"anado secundario o corriente de salida.

'sta particularidad se utili-a en la red de transporte de energ$a elctrica4 al

poder eectuar el transporte a altas tensiones ! peque/as intensidades, se

disminu!en las prdidas por el eecto 6oule ! se minimi-a el costo de los

conductores.

As$, si el nmero de espiras *"ueltas+ del secundario es 700 "eces ma!or que el

del primario, al aplicar una tensin alterna de 280 "oltiosen el primario, seobtienen 28.000 "oltios en el secundario *una relacin 700 "eces superior,

como lo es la relacin de espiras+. A la relacin entre el nmero de "ueltas o

espiras del primario ! las del secundario se le llama relacin de "ueltas del

transormador o relacin de transormacin.

A#ora bien, como la potencia elctricaaplicada en el primario, en caso de un

transormador ideal, debe ser igual a la obtenida en el secundario4

http://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joulehttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joulehttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctrica

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'l producto de la dierencia de potencial por la intensidad *potencia+ debe ser

constante, con lo que en el caso del ejemplo, si la intensidad circulante por el

primario es de 70 amperios, la del secundario ser& de solo 0,7 amperios *una

centsima parte+.

Detalles experimentales

1. Transformador sin ncleo y con ncleo

Se estudiar& la transmisin de energ$a en un transormador con ! sin ncleo

de #ierro ! se conocer& el eecto importante que tiene dic#o componente.

9ostrar el siguiente arreglo e(perimental4

Abra el instrumento "irtual generador de unciones pulsando sobre la

imagen del instrumento. :ealice los siguientes ajustes4

Acti"e el botn %;

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Apague de nue"o el botn %;

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Abrir el instrumento "irtual "olt$metro A pulsando sobre la imagen.

:ealice los siguientes ajustes4

:ango4 5 V, ispla! digitalonmutador giratorio en :9S *"alor

efca-+ Abra el instrumento "irtual "olt$metro C pulsando sobre la imagen.

:ealice los siguientes ajustes4

:ango4 2 V, ispla! digitalonmutador giratorio en :9S *"alor

efca-+

Abrir el instrumento "irtual generador de unciones pulsando sobre laimagen. :ealice los ajustes4

=orma de la cur"a

S3>S=recuencia 50?-Amplitud 747 ! 25@

onecte el generador de unciones accionando el botn %;%:9I >S'D 7.8EI0.08DF5.88'spiras del primarioI espiras del secundario n7I n2D F00I200D2

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a. Cul de las a(rmaciones de relacin de transformacin del

transformador es correcta, e)pliue cada una de ellas?

'l nmero de espiras correspondientes

b. Por qu razn la tensin de salida es menor que lo esperado de

acuerdo con la relacin entre el nmero de espiras de los

deanados! "xplique porque

%orque el ujo magntico de dispersin #ace que disminu!a el ujo

magntico del de"anado secundario porque el ncleo desarmable tiene

entre #ierro mu! grande ! esto #ace que se presente ujo de dispersin

*. Transformador con car%a

Se aplicar& una carga a un transormador ! se medir& la tensin delsecundario mientras se aumenta la carga. )os "alores medidos se anotar&nen una tabla ! se representar&n gr&fcamente.

9ontar el siguiente arreglo e(perimental4

Abra el instrumento "irtual "olt$metro A pulsando sobre la imagen.:ealice los siguientes ajustes4

:ango4 5 V, ispla! digitalonmutador giratorio en :9S *"alorefca-+

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Abra el instrumento "irtual "olt$metro C pulsando sobre la imagen.:ealice los siguientes ajustes4

:ango4 2 V, ispla! digitalonmutador giratorio en :9S *"alorefca-+

Abra el instrumento "irtual generador de unciones pulsando sobre laimagen. :ealice ajustes4

=orma de la cur"aS3>S=recuencia 50?-Amplitud 747 ! F0@

onecte el generador de unciones accionando el botn %;

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0.00 2000.00 F000.00 E000.00 H000.00 70000.00 72000.00

0

0.2

0.F

0.E

0.H

7

7.2

7.F

() s R

R

()

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+uestionario

1. En u! se distin%uen el devanado primario y el secundario del

transformador? Responda

'l de"anado primario consume potencia

'. Cmo se comportan la tensin y la corriente en un transformador

por cuyo devanado primario circula corriente alterna? Responda.

)as tensiones primaria ! secundaria se comportan4 de igual manera que el

correspondiente nmero de espiras de los de"anados.

*. +os transformadores no son componentes ideales en la prctica

mencione los problemas ue presentan

alentamiento debido a las prdidas. %erdidas de #ierro del ncleo debido acorrientes parasitas. %erdidas en los de"anados debido a la resistencia del

alambre de cobre. 9al acoplamiento entre los de"anados debido a la

dispersin.

. En un transformador con car%a resistiva, -u! ocurre con la

tensin?

)a tensin del secundario disminu!e.

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+onclusiones

'n la e(periencia de transormador, se puede concluir que el transormador

con"ierte una cantidad de tensin a otra, dependiendo de cmo se est&

distribu!endo el campo elctrico. 'sto ltimo se puede "er !a sea deorma cualitati"a *a tra"s de la intensidad luminosa del oco+ como

cuantitati"a *a tra"s de los "olt$metros+.

'n la e(periencia de transormador, la distribucin del campo elctrico es

undamental !a que mientras m&s campo se realice ma!or ser& la uer-a

electromotri- en el de"anado secundario.