Si un transformador aumenta el voltaje, ¿qué sucede con la corriente y la potencia?

Respagagagagaguesta directa: si un transfomador aumenta el voltaje reducirá la corriente

Si un transformador aumenta el voltaje (elevador), reducirá la corriente aproximadamente en la misma proporción, mientras que la potencia permanece aproximadamente igual (menos las pérdidas). Esta es la regla práctica utilizada en las redes eléctricas y en la mayoría de los sistemas de alimentación de CA.

pagara un transformador ideal: V aumenta, yo dismenuye y pag ≈ constante . En los transformadores reales, parte de la potencia se pierde debido al calor y los efectos magnetizantes, por lo que la potencia de salida es ligeramente menor que la potencia de entrada.

¿Por qué la corriente cae cuyo el voltaje aumenta?

Un transformador transfiere energía a través de un campo magnético cambiante. La relación de vueltas establece cómo escalan el voltaje y la corriente entre los devanados primarios y secundarios.

Relaciones centrales (transformador ideal)

Las ecuaciones clave son: V _s /V _p = norte _s /norte _p and yo _s /yo _p = norte _p /norte _s . La energía se conserva aproximadamente: P _fuera ≈ PAG _en , entonces V×yo permanece aproximadamente constante.

Ejemplos concretos con números.

Los números hacen que la regla sea obvia: cuando el voltaje aumenta, la corriente disminuye, siempre que el transformador esté suministrando una carga.

Ejemplo 1: aumento de 10× (básico)

Supongamos que un transformador pasa 120 voltios hasta 1200 voltios (una relación de voltaje de 10:1) y ofrece 600 venios a una carga. La corriente de salida es yo _fuera = 600 W / 1200 V = 0,5 A . La corriente de entrada (ideal) es yo _en = 600W / 120V = 5A . El voltaje aumentó en 10× y la corriente disminuyó en 10× .

Ejemplo 2: por qué las líneas eléctricas utilizan alto voltaje

si transmites 10 kilovenios at 1 kV , la corriente es 10 A . transmitir lo mismo 10 kilovenios at 10 kilovoltios , la corriente es 1 un . La pérdida de cobre es proporcional a yo² , entonces going from 10 A to 1 A cuts resistive loss by (10²) = 100× para la misma resistencia del cable.

• Los transformadores elevadores permiten la transmisión a larga distancia mediante reduciendo la corriente .
• Menos corriente significa menos calefacción en cables y equipos.
• Menos calefacción permite conductores más pequeños o más potencia entregada para un tamaño de conductor determinado.

Qué permanece igual (y qué no)

Un error común es pensar que aumentar el voltaje "crea" energía adicional. No es así. Un transformador cambia voltaje por corriente.

Potencia: aproximadamente conservada

En la práctica, P _fuera = η×P _en , donde la eficiencia η suele ser alto para transformadores de potencia bien diseñados. La diferencia se pierde principalmente como:

1. Pérdidas de cobre ( yo²R ) en los devanados
2. Pérdidas en el núcleo (histéresis y corrientes parásitas) en el material magnético.
3. Flujo de fuga y otros efectos no ideales que reducen ligeramente el voltaje entregado bajo carga

Frecuencia: sin cambios

Un transformador lo hace no cambiar la frecuencia de CA. Si la entrada es 60Hz , la salida es 60Hz .

Advertencias importantes: carga, clasificaciones y seguridad

“Sube voltaje, baja corriente” describe cómo se comporta un transformador mientras suministra una carga dentro de sus límites de diseño. Fuera de eso, los resultados cambian rápidamente.

La corriente sin carga todavía existe

Incluso sin nada conectado al secundario, el primario consume una pequeña corriente para magnetizar el núcleo. esto corriente magnetizante no es cero, pero normalmente es mucho menor que la corriente de carga nominal.

Exceder las calificaciones provoca sobrecalentamiento

Los transformadores están clasificados en VA or kVA . Un transformador elevador aún puede sobrecargarse si la corriente secundaria (o corriente primaria) excede los límites de diseño térmico y de devanado. La sobrecarga aumenta yo²R calentamiento y puede dañar rápidamente el aislamiento.

• Un transformador que aumenta el voltaje puede generar un voltaje peligrosamente alto incluso a niveles de potencia modestos.
• Utilice fusibles/disyuntores de tamaño adecuado para proteger tanto el transformador como el cableado, y siga las mejores prácticas de aislamiento y conexión a tierra.

Conclusiones prácticas para uso en el mundo real

Si necesita una regla rápida para aplicar en el diseño o la resolución de problemas, utilice esta: Aumente el voltaje en un factor de k → reduzca la corriente en un factor de k, y espere aproximadamente la misma potencia (menos pérdidas).

Lista de verificación rápida

• Confirmar relación de vueltas: Relación V ≈ Relación N
• Estimación actual: yo scales inversely with V
• Verificar calificación: Carga VA ≤ clasificación VA
• Tenga en cuenta las pérdidas: el voltaje de salida puede caer ligeramente bajo carga y la potencia de salida es ligeramente menor que la de entrada.

En pocas palabras: Si un transformador aumenta el voltaje, reducirá la corriente disponible en el secundario en proporción a la relación de aumento. , que es exactamente la razón por la que la transmisión de alto voltaje es eficiente.