Calculadora de transformador ideal

Un transformador ideal transfiere potencia de corriente alterna entre dos devanados mediante un campo magnético variable. El devanado primario recibe el voltaje de la fuente y el secundario entrega un voltaje transformado a la carga. El modelo ideal desprecia la resistencia de los devanados, el flujo de dispersión, las pérdidas del núcleo y la corriente de magnetización. Estas hipótesis permiten ver con claridad las relaciones entre voltaje, corriente y espiras. El voltaje sigue la relación de espiras. El voltaje secundario dividido entre el primario equivale a las espiras secundarias divididas entre las primarias. Un secundario con menos espiras produce menor voltaje y se denomina reductor. Con más espiras, produce mayor voltaje y se denomina elevador. La calculadora define la relación mostrada como espiras secundarias divididas entre primarias; por tanto, el voltaje secundario es el primario multiplicado por esa relación. La corriente cambia en sentido inverso. Como un transformador ideal conserva la potencia aparente, el producto del voltaje y la corriente primarios equivale al producto del voltaje y la corriente secundarios. Por eso, la corriente secundaria es la primaria multiplicada por las espiras primarias y dividida entre las secundarias. Un transformador reductor disminuye el voltaje y aumenta la corriente disponible; uno elevador aumenta el voltaje y reduce la corriente. La calculadora ofrece modos separados de voltaje y corriente para mostrar esta relación inversa. Las espiras son vueltas del devanado, no una unidad de longitud. Solo su relación determina la transformación ideal, de modo que 100 espiras primarias y 20 secundarias producen la misma relación que 1,000 y 200. Aun así, los diseños reales necesitan suficientes espiras para la sección del núcleo, la frecuencia y la densidad de flujo elegidas. Un número insuficiente puede saturar el núcleo y provocar una corriente excesiva, aunque la relación parezca correcta. Los transformadores reales siempre se apartan del modelo ideal. La resistencia del cobre causa pérdidas y caída de voltaje; la histéresis y las corrientes parásitas del núcleo generan calor; la inductancia de dispersión afecta la regulación, y se necesita corriente de magnetización en vacío para establecer el flujo. Muchos transformadores de potencia tienen alta eficiencia, pero nunca exactamente el 100 por ciento. En la selección práctica deben considerarse el voltaje nominal, la frecuencia, el aislamiento, el aumento de temperatura, la regulación y la potencia de la carga. Usa esta calculadora para analizar relaciones, resolver ejercicios, comparar devanados y obtener estimaciones iniciales de circuitos. No determina el calibre del cable, el tamaño del núcleo, la densidad de flujo, la eficiencia ni la potencia nominal segura. Los trabajos con la red eléctrica o alta tensión requieren aislamiento adecuado, protección contra sobrecorriente, componentes homologados y revisión del diseño por personal cualificado. La relación numérica es sencilla; la construcción del transformador y la seguridad eléctrica no lo son.