transformar

Transformar es usar un transformador para alterar las características de voltaje y corriente de una señal eléctrica alterna. Un transformador hace esto a través de la inducción electromagnética: un campo magnético cambiante en una bobina induce un voltaje en una segunda bobina. La relación de espiras entre las bobinas primaria y secundaria determina el voltaje de salida. Un transformador elevador aumenta el voltaje y disminuye la corriente; un transformador reductor hace lo contrario. La potencia (medida en vatios o kilovoltamperios) permanece casi constante entre las bobinas, considerando las pérdidas.

Los transformadores industriales varían desde pequeños transformadores de control que manejan unos pocos cientos de vatios hasta grandes transformadores de potencia clasificados en cientos de megavoltamperios. Un transformador de potencia trifásico en una subestación podría transformar 138 kV a 13.8 kV para su distribución a una fábrica. Un transformador de control monofásico podría reducir 480 V a 120 V para circuitos lógicos y luces indicadoras. Los materiales del núcleo varían: chapa de acero laminado para trabajos de baja frecuencia, ferrita para frecuencias más altas y núcleos de aire para aplicaciones especializadas.

Eficiencia y modos de falla

Los transformadores ideales no tienen pérdidas, pero las unidades reales experimentan pérdidas en el núcleo (pérdidas por histéresis y corrientes de Foucault en el material magnético) y pérdidas por cobre (calentamiento resistivo en los devanados). La eficiencia generalmente oscila entre el 95 por ciento en unidades pequeñas y el 99 por ciento en transformadores de potencia grandes y bien diseñados. Los transformadores fallan cuando el aislamiento se rompe por la edad, el sobrecalentamiento o la sobretensión; cuando los devanados se cortocircuitan debido a daños mecánicos o humedad; o cuando el núcleo se satura por polarización de CC o sobrecorriente extrema.

El verbo transformar también se usa de manera más amplia en trabajos eléctricos para describir cualquier conversión de características de voltaje o corriente, incluso cuando el dispositivo subyacente no es estrictamente un transformador. En electrónica de potencia, los rectificadores e inversores también transforman CA a CC o viceversa, aunque el mecanismo difiere. Dentro de contextos específicos de transformadores, el término es preciso e inequívoco.