Laboratorio visual

Observa, haz una predicción y cambia un dato para comprobarla. Diagramas y animaciones originales; puedes pausarlos y avanzar por pasos.

Transformador: tensión, corriente y energía

Estudiar el fundamento
Transformador ideal con devanados separados y núcleo comúnLa fuente alterna alimenta el primario N1. El secundario N2 alimenta una carga resistiva. No hay conexión eléctrica entre devanados. El flujo compartido cambia de magnitud y sentido.N1N2RΦ

Esquema conceptual, no plano de conexión. Las curvas de las bobinas son simbólicas: no cuentan las espiras seleccionadas. La línea del núcleo representa un flujo alternante, no carga eléctrica viajando entre bobinas.

Flujo y fem inducida no alcanzan su máximo juntos

Referencia: Φ = Φmáx·cos θ; e = −N·dΦ/dt. Las dos curvas están normalizadas a su propio máximo (sin unidades), no son voltajes medidos.

Flujo coseno y fem inducida seno normalizadosCuando el flujo es máximo, su derivada y la fem son cero. Cuando el flujo pasa por cero, la magnitud de la fem es máxima.0°90°180°270°360°

Línea continua: Φ. Discontinua: e. Ahora: θ = 0°, Φ/Φmáx = 1, e/Emáx = 0. La referencia es la fem inducida, no la polaridad elegida para la fuente.

Relación N1/N2
5
Tensión secundaria RMS
24 V
Corriente secundaria RMS
2 A
Corriente primaria RMS
0,4 A
Potencia de entrada
48 W
Potencia de salida
48 W

Régimen sinusoidal, acoplamiento perfecto y pérdidas nulas. Se desprecia la corriente de magnetización. No modela saturación, calentamiento, regulación, capacidad nominal ni alimentación continua.

Cómo leer este modelo

  1. 1. Identifica dos circuitos

    Primario y secundario están eléctricamente separados, pero enlazan un flujo magnético común que cambia en el tiempo.

  2. 2. Relaciona las espiras

    V2 = V1·N2/N1. Con V1 y N1 fijos, aumentar N2 eleva la tensión secundaria ideal.

  3. 3. Calcula la carga

    I2 = V2/R e I1 = I2·N2/N1. La corriente depende de la carga; las espiras por sí solas no fijan cuántos amperios se consumen.

  4. 4. Comprueba la energía

    Con la carga resistiva, V1·I1 = V2·I2. Es un balance del modelo ideal, no el rendimiento ni la potencia nominal de un equipo real.

Predice antes de cambiar un dato

Mantén alimentación y espiras constantes. Si duplicas la resistencia de la carga, ¿cambia la tensión secundaria? ¿Y las corrientes y la potencia?