¿Qué es la relación de transformación?
La relación de transformación describe la proporción entre el número de espiras del devanado primario (Np) y las del devanado secundario (Ns). En un transformador ideal, esta relación coincide con la proporción entre la tensión del primario y la del secundario, y por eso una calculadora de relación de transformación puede deducir un valor cuando conoces los demás. La expresión que lo gobierna todo es \(N_p/N_s = V_p/V_s = I_s/I_p\).
Cómo usar esta calculadora
Introduce la tensión del primario (Vp) y la del secundario (Vs). La calculadora te devuelve al instante la relación de transformación e indica si se trata de un transformador elevador o reductor. De forma opcional, puedes introducir las espiras del primario (Np) para calcular las espiras necesarias en el secundario (Ns), y la corriente del primario (Ip) para obtener la corriente del secundario (Is).
La fórmula explicada
La relación se define como \(a = V_p/V_s\). Un valor mayor que 1 significa que la tensión del secundario es inferior a la del primario: es un transformador reductor. Un valor menor que 1 indica que la tensión de salida es mayor: un transformador elevador. Como la potencia se conserva (\(V_p \cdot I_p = V_s \cdot I_s\) en un transformador ideal), la corriente varía de forma inversa:
$$I_s = I_p \times a$$y las espiras del secundario son
$$N_s = N_p / a$$
Ejemplo resuelto
Supongamos que Vp = 240 V, Vs = 12 V, Np = 1000 espiras e Ip = 0,5 A. La relación de transformación es
$$a = 240 / 12 = 20{:}1 \text{ (reductor)}$$Las espiras del secundario son
$$N_s = 1000 / 20 = 50 \text{ espiras}$$La corriente del secundario es
$$I_s = 0{,}5 \times 20 = 10 \text{ A}$$El secundario, con menor tensión, transporta una corriente proporcionalmente mayor.
Preguntas frecuentes
¿Sirve para transformadores elevadores? Sí. Introduce una tensión de primario menor que la del secundario (por ejemplo, de 120 V a 480 V) y la relación será inferior a 1, lo que indica que es elevador.
¿Por qué la corriente del secundario es mayor que la del primario? La potencia que entra es igual a la que sale, así que cuando baja la tensión, la corriente tiene que subir para mantener constante el producto de ambas.
¿Vale para transformadores reales con pérdidas? Las fórmulas suponen un transformador ideal, sin pérdidas y con un acoplamiento del 100 %. Los equipos reales tienen pequeñas pérdidas de rendimiento, pero estas relaciones ofrecen una excelente estimación de diseño.
