Los transformadores eléctricos son elementos básicos para que la electricidad llegue desde las centrales eléctricas hasta las empresas y domicilios. De ahí la importancia de saber qué son y cómo funcionan.
¿Qué es un transformador eléctrico?
Un transformador eléctrico es un dispositivo esencial para la industria eléctrica, ya que permite transportar la electricidad a grandes distancias.
Durante el transporte de la energía eléctrica a lo largo de las redes de distribución, se producen pérdidas energéticas a causa del denominado efecto Joule.
El efecto Joule es el fenómeno por el cual un material conductor se calienta cuando circula por él una corriente eléctrica. Esto se debe a que los electrones en movimiento de una corriente eléctrica impactan contra los átomos del material conductor por el que circulan. Dichos choques convierten la energía cinética que tienen los electrones en energía térmica, calentando el material por el que están siendo conducidos.
Estas pérdidas de energía en forma de calor son perfectas para hacer funcionar una estufa eléctrica, pero suponen todo un problema cuando lo que pretendemos es transportar energía eléctrica a grandes distancias. Es ahí donde entran en juego los transformadores eléctricos.
Antes de ser enviada la electricidad a la red eléctrica, se utiliza un transformador para elevar el voltaje y así reducir la corriente en el sistema. Y a menos corriente, menos pérdidas en los conductores por el efecto Joule.
Así mismo, una vez transportada la electricidad por los cables de alta tensión, y antes de entrar en las empresas y domicilios, los transformadores reducirán el voltaje para darle a la electricidad unos valores aptos para el consumo.
A nivel doméstico, los transformadores también están presentes en la mayoría de los electrodomésticos y aparatos electrónicos, ya que estos suelen funcionar con tensiones inferiores a las suministradas por la toma de corriente.
Partes de un transformador eléctrico
Un transformador eléctrico está compuesto por dos partes principales: el núcleo y las bobinas.
- El núcleo es el corazón del transformador, el encargado de mantener el flujo magnético para evitar las pérdidas energéticas a las que hemos hecho referencia. Está formado por chapas magnéticas, aisladas entre sí, con una alta proporción de silicio. El núcleo consta de columnas y culatas. Las columnas son la parte donde va enrollada el hilo de cobre, mientras que las culatas son la parte en que se unen las columnas.
- Las bobinas están compuestas de hilo de cobre recubierto por una capa aislante y enrollado alrededor de las columnas del núcleo. Un transformador cuenta, al menos, con dos bobinas: una primaria, por donde entra la corriente, conocida como devanado primario; y una secundaria, por donde sale la corriente, conocida como devanado secundario.
¿Cómo funciona un transformador eléctrico?
Al aplicar una fuerza electromotriz en el devanado primario se origina un flujo magnético en el núcleo que viaja hasta el devanado secundario. A este fenómeno se le conoce como inducción electromagnética.
El número de vueltas (espiras) en la bobina primaria y secundaria está directamente relacionado con el voltaje, pues a más espiras, más voltaje. La cantidad de espiras de la bobina primaria corresponde al voltaje de entrada, y la cantidad de espiras de la bobina secundaria corresponde al voltaje de salida del transformador.
Si el número de espiras del devanado primario es mayor al del secundario, el transformador eléctrico tendrá la capacidad de disminuir el voltaje de salida en relación al voltaje de entrada. Si es la bobina secundaria la que tiene más vueltas, el transformador será capaz de aumentar el voltaje de salida en relación al voltaje de entrada.
Los transformadores no pueden utilizarse con corriente continua, sino que esta debe ser alterna para que se produzca la variación de flujo.
