Universidad Fermín ToroDecanato de IngenieríaCabudare - Edo. Lara

Circuitos Eléctricos IIAlumno: Nelson AbreuC.I: 19025492

Transformadores

Transformador Un transformador es un dispositivo que convierte la potencia eléctrica Alterna aun nivel de voltaje a potencia eléctrica y otro nivel de voltaje mediante un campo magnético. Consta de dos bobinas de alambre conductor enrolladas alrededor de un núcleo Ferro magnético común. Estas bobinas (normalmente) no estánConectadas en forma directa. La única conexión entre las bobinas es el flujo magnético común que se encuentra dentro del núcleo.

DIFERENCIA ENTRE UN TRANSFORMADOR IDEAL Y UN

TRANSFORMADOR DE NUCLEO DE AIRE

Transformador Ideal Transformador de Núcleo de Aire

Toda la potencia que produce el primario se transmite al secundario sin que haya perdidas

No toda la potencia entregada desde el primario llega al secundario.

Los bobinados no contienen elementos resistores

Su perdida se debe a las resistencia que posee.R1 y R2

No existe flujo de dispersión. Posee flujo de dispersión.

La relación de tensión que hay en la entrada y en la salida es igual a la relación del numero de espiras que tienen las bobinas.

Debido a las caidas de tension internas, este transformador en carga, la tensión del secundario pierde su proporcionalidad respecto de la del primario.

Un transformador se constituye por un núcleo de chapas que “atrapan” el flujo produciendo por un arrollamiento primario Produciendo una tensión incluida en otro arrollamiento secundario

COMO SE REFIERE EL TRANSFORMADOR DEL

PRIMARIO AL SECUNDARIO Y VICEVERSA.

EJEMPLO NUMERICOEn un transformador reductor de por ejemplo 2000/400V, la tensión del secundario será unas 50 veces menor que del primario mientras que la intensidad será unas 50 veces mayor.Para dibujar ambos diagramas a escala similar, multiplicamos las tensiones del secundario por la relación de transformación y dividimos por esa cantidad las intensidades.Para cumplir con la ley de Ohm, las impedancias del secundario deberán quedar multiplicadas por la relación de transformación al cuadrado.Los ángulos y las potencias conservan su valor (tensión se multiplica y la intensidad se divide, por lo tanto, la potencia queda como estaba.Si despreciamos la corriente de vacio, la intensidad del primario será igual a la del secundario se reduce el primario y con el mismo desfase respecto al primario y con el mismo desfase respecto a las fuerzas electromotrices.

La corriente del circuito 1 produce un flujo que enlaza las espiras del circuito 2.

Similarmente la corriente en el circuito 2 producirá un flujo que enlazara a las espiras

del circuito 1

INDUCCION MUTUA

UN CAMBIO EN LA CORRIENTE I1 INDUCE UNA fem EN LA BOBINA 2 QUE ES

PROPORCIONAL A LA RAPIDEZ DEL CAMBIO I1.

La definición de inductancia mutua se puede escribir como:

se demuestra que:

En realidad la inductancia mutua depende de la geometría de los inductores y se

acostumbra usar un factor k, denominado factor o coeficiente de acoplamiento, cuyo

valor se encuentra entre 0 y 1.por lo tanto, la inductancia mutua se puede

obtener como:

Donde

EJEMPLO DE INDUCTANCIA MUTUA.Consideramos un cilindro de largo l y radio a, sobre el que se han colocado dos embobinados, uno de N1 vueltas, y el otro de N2 vueltas, y el mismo largo (l). Calcularemos el coeficiente de inducción mutua, M, para lo cual evaluaremos es flujo enlazado por el embobinado N1, debido al embobinado N2,

en que  , entonces el coeficiente es

Se verifica que M2 = L1L2; en general, se tiene la relación M2 =k L1L2 ( 0<k<1 ).

METODO DE CONVECCIÓN DE PUNTOS.

El significado físico es que es una corriente que fluye hacia el extremo de un devanado marcado con un punto produce una fuerza magneto motriz positiva F . Mientras que una corriente que fluye hacia el extremo de un devanado no marcado con un punto produce una fuerza magneto motriz negativa. Por lo tanto, dos corrientes que fluyen hacia extremos marcados con un punto de su respectivo devanados producen fuerzas magneto motrices que se suman. Si una corriente fluye hacia el extremo de un devanado marcado con un punto y otra fluye hacia afuera de un extremo marcado con un punto, entonces las fuerzas magneto motrices se cancelan entre si.

(Ejemplo) numérico

Para este circuito se desea encontrar el voltaje Vx:

sabiendo que:

SOLUCIÓN:Se determinan las corrientes de malla I1 e I2 y se

aplica LVK a cada malla.Con la correcta utilización de la convención de los puntos se pueden escribir las ecuaciones de malla:

Resolviendo este sistema de ecuaciones de la forma:

Se obtiene:

El voltaje buscado es igual a: