El transformador y la inducción electromagnética

El primer transformador eléctrico fue construido por Michael Faraday en 1831 cuando se disponía a llevar a cabo los experimentos en los que posteriormente descubriría la inducción magnética.

Un transformador es un dispositivo electromagnético que nos permite cambiar algunas propiedades de la corriente eléctrica, como aumentar o disminuir el valor de la tensión o de la intensidad en un circuito, siendo fundamentales para la actividad de distribución de la energía eléctrica.

¿Qué materiales necesitamos?

  • Un clavo de hierro
  • Cable de cobre
  • Una pila de 2 voltios
  • Un LED de color verde (o el color que queráis) 
Materiales

Materiales

¿Cómo se construye y cómo experimentamos?

¿Qué es lo que sucede y cómo lo explicamos?

El transformador que hemos construido en el experimento, está compuesto por un tornillo de hierro, que forma el núcleo y que debido a las características ferromagnéticas de este material favorece la conducción del flujo magnético. La otra parte que forma nuestro transformador son las dos bobinas que hemos creado con diferente número de vueltas o espiras.

En nuestro transformador a través de la primera bobina se hace pasar una corriente eléctrica que proviene de la pila que conectamos a ella, esta crea un campo magnético que a través del núcleo llega a la segunda bobina, donde se induce una fuerza electromotriz, generando así el paso de la corriente eléctrica también a través de esta.

El hecho de que se modifiquen las propiedades de la corriente eléctrica que aporta la pila, es debido a la diferencia en el número de espiras que forman las dos bobinas. Por lo cual a partir de la tensión subministrada a la primera bobina, obtendremos una tensión más alta o más baja, que vendrá dado por el valor de la relación de transformación (rt):

r= Np/Ns

Transformadores

Transformadores

De esta manera, si en la primera bobina (Np)  el número de espiras es mayor que en la segunda bobina (Ns), la relación de transformación es mayor que 1 por lo que obtendremos una tensión menor a la salida, o al contrario, si queremos obtener una tensión mayor a la salida, el número de espiras es mayor en la segunda (Ns), obteniendo así una relación de transformación inferior a 1.

Aplicaciones de los transformadores

Los transformadores se utilizan para adaptar las propiedades de la energía eléctrica a nuestras necesidades en cada momento. Una de las aplicaciones más importantes de estos elementos es para la actividad de distribución de la energía, ya que para poder transportarla se debe de elevar su tensión después de haber sido generada en las centrales y antes de ser envida a la red eléctrica, para evitar grandes pérdidas de energía que se podrían dar por efecto Joule, principalmente cuando las distancias son muy largas. Posteriormente, también permite reducir la tensión de la energía eléctrica en el momento en que va a ser suministrada a nuestras casas, en caso contrario nuestros aparatos eléctricos no podrían sernos útiles.

 

 

El primer transformador eléctrico fue construido por Michael Faraday en 1831 cuando se disponía a llevar a cabo los experimentos en los que posteriormente descubriría la inducción magnética.

Un transformador es un dispositivo electromagnético que nos permite cambiar algunas propiedades de la corriente eléctrica, como aumentar o disminuir el valor de la tensión o de la intensidad en un circuito, siendo fundamentales para la actividad de distribución de la energía eléctrica.

¿Qué materiales necesitamos?

  • Un clavo de hierro
  • Cable de cobre
  • Una pila de 2 voltios
  • Un LED de color verde (o el color que queráis) 
Materiales

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¿Cómo se construye y cómo experimentamos?

¿Qué es lo que sucede y cómo lo explicamos?

El transformador que hemos construido en el experimento, está compuesto por un tornillo de hierro, que forma el núcleo y que debido a las características ferromagnéticas de este material favorece la conducción del flujo magnético. La otra parte que forma nuestro transformador son las dos bobinas que hemos creado con diferente número de vueltas o espiras.

En nuestro transformador a través de la primera bobina se hace pasar una corriente eléctrica que proviene de la pila que conectamos a ella, esta crea un campo magnético que a través del núcleo llega a la segunda bobina, donde se induce una fuerza electromotriz, generando así el paso de la corriente eléctrica también a través de esta.

El hecho de que se modifiquen las propiedades de la corriente eléctrica que aporta la pila, es debido a la diferencia en el número de espiras que forman las dos bobinas. Por lo cual a partir de la tensión subministrada a la primera bobina, obtendremos una tensión más alta o más baja, que vendrá dado por el valor de la relación de transformación (rt):

r= Np/Ns

Transformadores

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De esta manera, si en la primera bobina (Np)  el número de espiras es mayor que en la segunda bobina (Ns), la relación de transformación es mayor que 1 por lo que obtendremos una tensión menor a la salida, o al contrario, si queremos obtener una tensión mayor a la salida, el número de espiras es mayor en la segunda (Ns), obteniendo así una relación de transformación inferior a 1.

Aplicaciones de los transformadores

Los transformadores se utilizan para adaptar las propiedades de la energía eléctrica a nuestras necesidades en cada momento. Una de las aplicaciones más importantes de estos elementos es para la actividad de distribución de la energía, ya que para poder transportarla se debe de elevar su tensión después de haber sido generada en las centrales y antes de ser envida a la red eléctrica, para evitar grandes pérdidas de energía que se podrían dar por efecto Joule, principalmente cuando las distancias son muy largas. Posteriormente, también permite reducir la tensión de la energía eléctrica en el momento en que va a ser suministrada a nuestras casas, en caso contrario nuestros aparatos eléctricos no podrían sernos útiles.

 

 

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