Fundamentos de Transformadores y Componentes Electromagnéticos

Transformadores y su Función en la Energía Eléctrica

La tensión alterna senoidal posee una cualidad esencial frente a la tensión continua: su valor se puede aumentar o reducir mediante los transformadores. Esta característica permite transportar la energía eléctrica a tensiones muy altas y a lo largo de cientos de kilómetros sin que se pierda parte de ella debido al calentamiento de los cables.

Los transformadores constan de dos devanados de cobre. Si aplicamos una tensión alterna en un devanado, en el otro se induce otra tensión cuyo valor depende del número de vueltas de cada devanado (n1 y n2).

Conceptos Fundamentales de Energía y Potencia

• Energía: Se mide en julios, aunque también en calorías. La electricidad se puede transformar en diferentes formas de energía dependiendo del tipo de receptor: motores, bombillas o radiadores.
• Potencia eléctrica: Es la capacidad de un receptor para transformar energía. Se mide en vatios (W).

Medición en Circuitos

• Medida de tensiones: El polímetro se conecta en paralelo.
• Medida de intensidades: Se conecta en serie.

Efecto Joule e Incandescencia

La energía en forma de calor ocasionada por la corriente eléctrica se conoce como Efecto Joule y se calcula mediante la fórmula: E = I² · R · t. El calentamiento de un hilo metálico mediante el paso de la corriente eléctrica produce un efecto aprovechable: la incandescencia.

Electromagnetismo y Generación

Hans demostró la relación entre la electricidad y el magnetismo. Por su parte, Michael Faraday descubrió lo contrario y comprobó que, moviendo un imán ante un cable, se genera electricidad en el mismo (principio de dinamos y alternadores).

• Generadores electromagnéticos: Transforman energía mecánica en electricidad.
• Dinamo: Produce corriente continua pulsante; si se utilizan varias bobinas, el efecto se superpone y se vuelve constante.
• Alternador: Produce corriente eléctrica alterna.
• Motor: Transforma energía eléctrica en movimiento, basado en fuerzas de atracción y repulsión entre un imán y un hilo por donde circula la corriente.

Componentes Electrónicos Clave

• Relé: Cuando circula corriente por la bobina, se comporta como un electroimán y atrae a una pieza móvil metálica que cierra dos contactos.
• Condensador: Su capacidad indica la cantidad de carga que es capaz de almacenar con una tensión dada. Se mide en faradios.
• Diodo: Componente fabricado con material semiconductor que solo permite el paso de corriente en un sentido. Un LED (diodo emisor de luz) es un diodo que emite luz cuando pasa corriente por él.
• Transistor: Está formado por semiconductores y dispone de tres terminales: emisor, base y colector.