Los transformadores de energía se encargan de suministrar la electricidad necesaria a cada región

Un transformador es un dispositivo que transfiere energía eléctrica de un circuito a otro, normalmente con un cambio de voltaje. Los transformadores funcionan solamente con una corriente de electricidad variable, así como una corriente alternativa (AC).

Los transformadores son importantes en la distribución de energía eléctrica. Elevan el voltaje de la electricidad generada en una central eléctrica a los niveles necesarios para transmitir la electricidad de manera eficiente. Otros transformadores reducen el voltaje en las localizaciones donde se utiliza la electricidad. Muchos dispositivos del hogar contienen transformadores para elevar o reducir el voltaje de la corriente de la casa según sea necesario. Las televisiones y equipos de estéreo, por ejemplo, requieren de altos voltajes; en cambio los timbres y termostatos, voltajes bajos.

¿Por qué utilizamos altos voltajes?

Probablemente tu primera pregunta será: si nuestras casas y oficinas utilizan ordenadores, fotocopiadoras, lavadoras y lavavajillas a un rango de 110-250 voltios, ¿por qué las estaciones energéticas no transmiten simplemente la electricidad a ese voltaje? ¿Por qué utilizan alta tensión? Para explicar esto, necesitamos conocer cómo viaja la electricidad.

Las plantas industriales necesitan mucha mas energia electrica para que sus maquinas funcionen

Como la electricidad fluye por un cable de metal, los electrones que llevan su energía se mueven a través de la estructura de metal, golpeándose y estrellándose por lo que pierden generalmente energía como si fueran niños revoltosos corriendo por el pasillo de la escuela. Este es el motivo por el que los cables se vuelven calientes cuando la electricidad fluye a través de ellos (a veces es muy útil en las tostadoras eléctricas y en otros dispositivos que utilizan el calor de los elementos). Resulta que cuanto más voltaje eléctrico utilices, y más baja sea la corriente, menos energía se perderá por el camino.

Así que la electricidad que proviene de plantas energética la transmiten a lo largo de sus cables a una tensión extremadamente alta con el objetivo de ahorrar energía.

Pero también hay otra razón. Las plantas industriales tienen máquinas enormes que son mucho más grandes y necesitan mucha más energía que cualquier hogar. La energía que un aparato utiliza está directamente relacionada (proporcionalmente) con el voltaje que utiliza. Así que, en lugar de utilizar 110-250 voltios, estas máquinas podrían utilizar 10.000-30.000 voltios. Las fábricas más pequeñas y las máquinas de las tiendas podrían necesitar suministros de 400 voltios.

En otras palabras, los diferentes usuarios de la electricidad, necesitan voltajes diferentes. Tiene sentido el envío de electricidad de alta tensión desde la central para luego transformarla en voltajes más bajos según el destino que alcance. Más aún, aproximadamente las 2/3 partes de energía que dejas en una planta eléctrica pueden ser perdidas durante la jornada.

 ¿Cómo funciona un transformador?

Un transformador simple consiste esencialmente en dos bobinas de cable aislado. En la mayoría de transformadores, los cables están enrollados alrededor de una estructura que contiene hierro, llamado el núcleo. Una bobina, llamada la primaria, está conectada a la fuente de corriente alternativa que produce un campo magnético constantemente variable, alrededor de la bobina. Sucesivamente, el campo de variación magnética produce una corriente alternativa en la otra bobina. Esta bobina, llamada la secundaria, está conectada a un circuito eléctrico separado.

 

El transformador necesita de una entrada de voltios mucho mayor a la que genera la respuesta

La relación entre el número de vueltas en la bobina primera con respecto al número de vueltas en la bobina segunda –la relación de vueltas– determina la relación del voltaje en las dos bobinas.

Por ejemplo, si hay una vuelta en la primaria y diez vueltas en la secundaria bobina, el voltaje de esta segunda será  el de 10 veces en la primaria. Un transformador de este tipo es llamado transformador elevador.  Si hay 10 vueltas en la bobina primaria y una vuelta en la secundaria el voltaje de la secundaría será 1-10 con respecto a la primaria. Este tipo de transformado es conocido como transformador reductor. La relación de la intensidad de la corriente eléctrica, o el amperaje, en las dos bobinas, tiene una proporción inversa a la relación de los voltajes; así que la energía eléctrica (el voltaje multiplicado por el amperaje) es la misma en las dos bobinas.

Un autotransformador es muy muy diferente a los transformadores electricos que podamos encontrar en la calle

La impedancia (resistencia al flujo de una corriente alternativa) de la bobina primaria depende de la impedancia del circuito secundario y de la relación de vueltas. Las impedancias emparejadas son importantes en los sistemas estéreo y en otros sistemas electrónicos porque les permite liberar la máxima cantidad de energía eléctrica de un componente a otro. En un autotransformador, hay solamente una bobina y ambos circuitos están conectados entre sí. Están conectados a diferentes puntos, así que un circuito contiene una gran porción de la bobina (por lo que tiene más vueltas) que la otra.

 Fuente:

http://www.nuffieldfoundation.org/practical-physics/explaining-how-transformer-works

http://www.physlink.com/Education/AskExperts/ae427.cfm

Resumen

  • Un transformador es un dispositivo que transfiere energía eléctrica de un circuito a otro, normalmente con un cambio de voltaje.
  • Los transformadores son importantes en la distribución de energía eléctrica. Elevan el voltaje de la electricidad generada en una central eléctrica a los niveles necesarios para transmitir la electricidad de manera eficiente. Otros transformadores reducen el voltaje en las localizaciones donde se utiliza la electricidad.
  • Los electrones que llevan su energía se mueven a través de la estructura de metal, golpeándose y estrellándose por lo que pierden generalmente energía. Este es el motivo por el que los cables se vuelven calientes cuando la electricidad fluye a través de ellos.
  • Un transformador simple consiste esencialmente en dos bobinas de cable aislado. En la mayoría de transformadores, los cables están enrollados alrededor de una estructura que contiene hierro, llamado el núcleo. Las dos bobinas actúan de forma inversa lo que puede generar un transformador elevador o reductor.

 Fuente: http://comofuncionaque.com/como-funciona-un-transformador/