¿Cómo aumentan los transformadores el voltaje para disminuir la corriente?

Answer 1

Bueno, el primero de ustedes no puede obtener algo por nada. El “trabajo” que puede hacer la electricidad se mide en vatios. Enciende una bombilla, enciende un microondas, un secador de pelo, lo que sea. Y los vatios se calculan usando la Ley de Ohm:

E (voltios) veces I (corriente) = P (potencia, en vatios). Entonces, para una cantidad dada de potencia, si E sube, debo bajar.

Los transformadores pasan corriente por el primario generando un campo magnético, que induce una corriente y voltaje en el secundario. Puede subir, bajar o ninguno de los voltajes. Esto se logra al tener un número diferente de devanados en las bobinas primaria y secundaria. Si el número de vueltas en la bobina en las bobinas primarias y secundarias es el mismo, el voltaje y la corriente en ambos lados serán los mismos, menos la pérdida incurrida en el transformador. Los transformadores comerciales son muy eficientes, más del 95%.

Si los devanados en el secundario son el doble que en el primario, el voltaje se duplicará y la corriente se reducirá a la mitad.

Aquí hay un enlace divertido que puedes usar para ilustrar el punto.

Transformador reductor

Tiene un dibujo interactivo que ilustra paso arriba, abajo y ninguno de los dos.

Answer 2

La siguiente figura muestra el circuito de un transformador ideal junto con la relación entre voltajes, corrientes y número de vueltas. [math] V_P [/ math] y [math] V_S [/ math] son ​​los voltajes primario y secundario respectivamente. [math] N_P [/ math] y [math] N_S [/ math] son, respectivamente, el número de vueltas de los devanados primario y secundario. [math] \ dfrac {N_P} {N_S} [/ math] es la relación de espiras o la relación del transformador.

El voltaje secundario y la corriente están dados por:

[matemáticas] V_S = \ dfrac {N_S} {N_P} V_P [/ matemáticas]

[matemáticas] I_S = \ dfrac {N_P} {N_S} I_P [/ matemáticas]

El voltaje secundario es proporcional al voltaje primario e inversamente proporcional a la relación de vueltas. La corriente secundaria es proporcional a la corriente primaria y a la relación de espiras.

Answer 3

En un sistema de fuente de alimentación de CA, hay tres aspectos. Generación, transmisión y distribución.

Su duda se refiere a la transmisión y distribución. Entonces, olvidémonos de la parte de generación. Sé que lo sabes muy bien. 🙂

Ahora, llegando a tu duda. Si se encuentra en un circuito de resistencia constante, cuando aumenta el voltaje, la corriente aumenta proporcionalmente obedeciendo la Ley de Ohm. Y esa es su causa de confusión, en cuanto a cómo se reduce la corriente en un sistema de transmisión cuando se eleva el voltaje. Pues no.

La corriente en un sistema de distribución de CA depende de la carga conectada en un sistema. Más es la carga, mayor es la corriente. Por ejemplo, un sistema que tiene 10 luces de tubo y 5 ventiladores de techo consumirá más corriente que un sistema que tiene 4 luces de tubo y 3 ventiladores de techo. Supongamos que el sistema está dibujando una corriente de 15 amperios a 230 voltios. En este caso, la potencia requerida por el consumidor es P = VxI, 230 × 15 = 3450 vatios.

Ahora, como compañía de transmisión de electricidad, debe entregar 3450 vatios al consumidor para cumplir con los requisitos de carga. Ahora, a medida que la potencia se transmite a través de conductores de aluminio a largas distancias, los conductores tendrán un valor finito de resistencia, digamos 0.4 ohmios. Consideremos 2 casos: –

Caso 1: Transmisión a 230 voltios: –

P = 3450 vatios, V = 230 voltios, I = 15 amperios, resistencia de la línea de transmisión = 0.4 ohm,

Entonces, pérdida I² = 15²x0.4 = 90 vatios. Por lo tanto, la compañía de transmisión debe suministrar 90 vatios adicionales para compensar la pérdida de energía en la línea de transmisión, a fin de entregar 3450 vatios en el extremo del cliente.

Caso 2: transmisión a 11000 voltios

Ahora hemos instalado un transformador de 11 kV / 230 voltios. La corriente en el lado secundario es de 15 amperios, la corriente en el lado primario será (230 × 15) / 11000 = 0.314 amperios. ** Como el poder es constante **.

La pérdida de I² en este caso será de 0.314²x0.4 = 0.04 Watt. Por lo tanto, la compañía de transmisión debe suministrar un adicional de 0.04 Watt para compensar la pérdida de energía en la línea de transmisión.

Conclusión: en el caso 1, transmisión a 230 voltios, la pérdida de potencia es de 90 vatios, mientras que en el caso 2, transmisión a 11000 voltios, la pérdida de potencia es de solo 0.04 vatios.

Por lo tanto, simplemente elevando el voltaje de transmisión a 11000 voltios desde 230 voltios, estamos ahorrando una potencia neta de (90–0.04) = 89.96 vatios.

Ahora, considere un caso real en el que se transmiten megavatios de potencia a diario y miles de amperios fluyen en el conductor. ¡Imagine cuánta energía podríamos ahorrar simplemente aumentando el voltaje de transmisión!

Answer 4

Los transformadores solo funcionan con CA o voltajes transitorios. Pueden subir o bajar el voltaje de entrada. Los resultados se basan en la relación de sus devanados primario y secundario. Ningún transformador funciona sin pérdida, pero supongamos que es perfecto para expresar el concepto.

Si el número de bobinados en el primario y secundario es igual, su relación es 1: 1. Es decir, si tiene una entrada de 20 VCA, obtendrá una salida de 20 VCA. El poder sigue siendo el mismo.

Si el primario tiene el doble de bobinados que el secundario, su relación es 2: 1. Es un transformador reductor. Es decir, si tiene una entrada de 20 VCA, obtendrá una salida de 10 VCA. El poder sigue siendo el mismo.

Si el secundario tiene el doble de devanados que el primario, su relación es 1: 2. Es un transformador intensificador. Es decir, si tiene una entrada de 20 VCA, obtendrá una salida de 40 VCA. El poder sigue siendo el mismo.

La potencia (vatios = voltios x corriente) que está tomando el primario es aproximadamente equivalente a la potencia que se extrae del secundario. Puede transformar la relación Voltaje: Corriente pero no puede crear más potencia. De hecho, siempre hay alguna pérdida.

La potencia no aparece mágicamente, por lo que si el voltaje de salida aumenta, entonces la corriente de salida debe disminuir para que la potencia permanezca igual. Y viceversa.

Hay varias otras cantidades y consideraciones, pero esa es una respuesta básica a su pregunta. Espero que esto haya ayudado.

Answer 5

La potencia de salida en vatios es lo que decide la corriente. En un transformador perfecto, si suministra 2 voltios de CA a 1 amperio al primario (eso es aproximadamente 2 vatios, (evitando matemáticas complicadas), tendrá los mismos 2 vatios en el secundario. Entonces, si el secundario tiene el doble de vueltas como principal, obtendrá 4 voltios, pero como la potencia sigue siendo de 2 vatios, puede consumir solo 500 mA.
Estos voltios y amperios no son cantidades independientes. En este transformador en particular, por ejemplo, si desea más potencia, tendrá que suministrar un voltaje más alto para obtener más potencia. El voltaje que puede aplicar está limitado por la clasificación de los devanados y el tamaño y las propiedades del núcleo, por lo que solo puede llegar tan lejos.
Esto NO debe confundirse con un circuito eléctrico lineal normal, donde la corriente a través de él aumenta con el voltaje aplicado.

Answer 6

Lo que estás describiendo es un transformador elevador. Estas son típicamente AC y dos reglas principales se aplican a dichos transformadores.

El primero es V1 * I1 = V2 * I2 menos un factor de ‘pérdida de histéresis’ que tienen todos los transformadores reales. La potencia total que va al transformador es idealmente la misma que la potencia (potencia) en el lado de salida. Eso significa que si V1 = 10 voltios e I1 = 10 amperios, el producto es de 100 vatios. Esto significa que si la salida V2 = 100 voltios, la corriente I2 debe ser de 100 vatios / 100 voltios = 1 amperio. En realidad, la corriente suele ser menor porque el transformador pierde algo de energía a través del calentamiento y la inducción imperfecta de los devanados secundarios por el campo magnético inducido por los devanados primarios (de entrada); Este es el factor de pérdidas por histéresis.

La segunda regla es que la relación entre el voltaje de salida y el voltaje de entrada es directamente proporcional al número de bobinados de alambre alrededor del núcleo magnético de la salida frente al número de bobinados de alambre alrededor del núcleo por entrada. Entonces, si ingresa diez voltios de CA en diez devanados de cables primarios, y el cable de salida secundario tiene 100 devanados, terminará con 100 voltios.

O 10 V * 100 devanados / 10 devanados = 100 V

Para resumir, la respuesta es que la corriente es menor cuando el voltaje es mayor debido a la conservación de la energía, y el voltaje aumenta en proporción directa a la cantidad de veces que el cable de salida secundario se enrolla alrededor del núcleo magnético del transformador (devanados secundarios) al Número de bobinados primarios.

Answer 7

El aumento de voltaje para una resistencia constante siempre aumentará la corriente. Esta es la ley básica de Ohm.

Cuando se transmite CA, los transformadores aumentan el voltaje y la corriente disminuye porque la reactancia (equivalente de resistencia en CA) de las bobinas del transformador aumenta.

Todo esto se tiene en cuenta para mantener los requisitos de energía constantes.

Answer 8

Para tener una mejor comprensión, primero debe comprender la acción del transformador. La Ley de inducción electromagnética de Faraday establece que cada vez que hay un cambio en el flujo que se une a través de una bobina, se desarrolla una fem en la bobina. Por lo tanto, para la producción de fem, el flujo de enlace a través de la bobina debe cambiar, pero para el flujo de corriente a través de la bobina, el circuito debe estar completo, es decir, la bobina no debe estar abierta para el flujo de corriente. Para una mejor comprensión de la Teoría Electromagnética, uno debe leer “Principio de Electromagnética de Matthew NO Sadiku”. Este libro es simplemente increíble y le garantizo que si uno ha leído este libro, su concepto de Electromagnética será claro como el cristal.

Un transformador trabaja en este principio básico de la ley de Faraday. Supongamos un transformador de tipo de núcleo como se muestra en la figura a continuación.

Lea más en Concept of Transformer Action

Answer 9

Funcionan casi como equipo de reducción:

Pero en lugar de tener un número diferente de dientes en uno y otros transformadores de rueda, tienen un número diferente de devanados en uno y otro lado.

Por un lado, los electrones se mueven más rápido pero tienen menos fuerza, por otro lado se mueven más lentamente pero tienen más fuerza. Lo mismo con los engranajes: gira más lento y más torque, gira más rápido menos torque.

Answer 10

El transformador transfiere energía del primario del transformador a su secundario. No puede aumentar o disminuir la energía, lo que violará la ley de conservación de la energía. Entonces el primario proporciona la cantidad de energía que demanda el secundario (junto con las pérdidas en el transformador). Por lo tanto, cuando el voltaje aumenta en el secundario, la corriente disminuye de modo que la potencia (cantidad de energía consumida por unidad de tiempo) en el secundario es igual a la potencia en el primario.

Answer 11

La pregunta es buena …!

Para la transmisión de potencia a largas distancias, debemos ir con una pérdida de potencia mínima.

La pérdida de potencia se puede minimizar si disminuimos la corriente, pero en términos eléctricos solo hay una forma de hacerlo: podemos usar un transformador que a su vez aumentará el voltaje y disminuirá la corriente para mantener la potencia constante (descuidando las pérdidas menores) .

Vale la pena descuidar las pérdidas de corriente menores cuando se habla en términos de transmisión porque su orden de pocos mA.

Entonces, para ahorrar pérdida de potencia, disminuimos la corriente, lo que aumenta el voltaje.

Estas dos cantidades son inversamente dependientes entre sí. Una disminuye y la otra aumenta.

Answer 12

Tienes que saber la cantidad que se mantiene constante. En este caso, es el poder consumido.

Una ciudad abastecida por las líneas de transmisión consumirá aproximadamente la misma cantidad de energía. Además, las casas y oficinas recibirán el voltaje de suministro habitual: 110, 220 o lo que especifique el regulador de su país.

La potencia es el voltaje multiplicado por la corriente. Si la energía consumida es constante, el flujo de corriente debe reducirse proporcionalmente al aumento de voltaje.

Answer 13

Conservan el poder que es similar a conservar la energía.

Estás pensando que la carga es la misma pero eso no puede ser. La potencia permanece constante, por lo que la carga también debe transformarse. De hecho, una razón para los transformadores es conformar la potencia para que coincida con la carga.

Answer 14

Por el electromagntismo.

[matemáticas] F = N * I = R * Φ [/ matemáticas]

Entonces F (fuerza magnetomotriz) es directamente proporcional a to que fluye a través del núcleo que tiene resistencia efectiva R. Φ a su vez es directamente proposicional a N (vueltas) y corriente I.

Así que si :

[matemáticas] Fpri = Fsec <=> Npr * Ipr = Nsec * Isec [/ matemáticas]

También sabemos que

[matemáticas] V = -N * dφ / dt [/ matemáticas]

así que ahora tenemos voltaje y corriente relacionados con la fuerza mag / ive y el flujo magnético.

Al cambiar el número de vueltas N obtienes diferentes configuraciones de voltaje / corriente.

Answer 15

Un transformador toma una cantidad dada de energía de acuerdo con la carga conectada a él, más quizás un 3% por pérdidas internas. Si toma voltaje a, digamos, 1,000 voltios y lo apaga a 100 voltios, entonces para mantener la ecuación de potencia = potencia de salida, entonces debe aumentar el amperaje en la misma proporción, por ejemplo, 1,000 / 100 = 10, así que si necesita 50 amps a 100 voltios para entregar 5,000 vatios, entonces necesita incorporar 5,000 / 1,000 = 5 amperios a 1,000 voltios para cumplir su propósito.
Lo hace mediante el uso de pares de bobinas enrolladas alrededor de un circuito magnético común. Si la relación de voltaje requerida es 10 de alto voltaje a 1 de bajo voltaje, entonces los devanados de alto voltaje necesitan 10 vueltas por cada 1 envoltura del devanado de bajo voltaje. De esa manera, los devanados de alto voltaje y de bajo voltaje ven idénticas vueltas de corriente x, por ejemplo, el devanado de alto voltaje ve 5 x 10 = 50 amperios de giro y el devanado de bajo voltaje ve 50 x 1 = 50 amperios de giro.

Answer 16

La potencia general en igual a la potencia de salida, un poco menos debido a las pérdidas en realidad.

De lo contrario, tenemos una muy buena pieza de kit.

Entonces, si ponemos 1 voltios a 1 amperio y la salida es de 10 voltios, la corriente tiene que estar a 0.1 amperios.

Answer 17

En el adaptador de CA no puede aumentar IT está arreglado. Pero puede flotar cuando el voltaje de suministro varía.

La corriente consumida dependerá de la impedancia de la carga conectada.