14.6: Inductancia Mutua

Un dispositivo diseñado específicamente para producir el efecto de inductancia mutua entre dos o más bobinas se llama transformador.

El dispositivo que se muestra en la fotografía anterior es una especie de transformador, con dos bobinas de alambre concéntricas. En realidad está pensada como una unidad estándar de precisión para inductancia mutua, pero a los efectos de ilustrar cuál es la esencia de un transformador, será suficiente. Las dos bobinas de alambre se pueden distinguir entre sí por el color: la mayor parte de la longitud del tubo está envuelta en alambre aislado verde (la primera bobina) mientras que la segunda bobina (cable con aislamiento de color bronceado) se encuentra en la mitad de la longitud del tubo. Los extremos del cable bajan hasta los terminales de conexión en la parte inferior de la unidad. La mayoría de las unidades transformadoras no están construidas con sus bobinas de alambre expuestas así.

Debido a que el voltaje inducido magnéticamente solo ocurre cuando el flujo del campo magnético está cambiando de intensidad en relación con el cable, la inductancia mutua entre dos bobinas solo puede ocurrir con voltaje alterno (cambiador—CA), y no con voltaje directo (CC constante). Las únicas aplicaciones para la inductancia mutua en un sistema de CC es donde hay algunos medios disponibles para encender y apagar la energía a la bobina (creando así un voltaje de CC pulsante), el voltaje inducido alcanza su pico en cada pulso.

Una propiedad muy útil de los transformadores es la capacidad de transformar los niveles de voltaje y corriente de acuerdo con una relación simple, determinada por la relación de vueltas de bobina de entrada y salida. Si la bobina energizada de un transformador es energizada por un voltaje de CA, la cantidad de voltaje de CA inducido en la bobina sin alimentación será igual al voltaje de entrada multiplicado por la relación de salida a las vueltas del cable de entrada en las bobinas. Por el contrario, la corriente a través de los devanados de la bobina de salida en comparación con la bobina de entrada seguirá la relación opuesta: si el voltaje se incrementa de bobina de entrada a bobina de salida, la corriente disminuirá en la misma proporción. Esta acción del transformador es análoga a la del engranaje mecánico, la roldana de la correa, o las relaciones del piñón de cadena:

Un transformador diseñado para emitir más voltaje del que toma a través de la bobina de entrada se llama transformador “elevador”, mientras que uno diseñado para hacer lo contrario se llama “reductor”, en referencia a la transformación de voltaje que tiene lugar. La corriente a través de cada bobina respectiva, por supuesto, sigue exactamente la proporción opuesta.

Revisar

• La inductancia mutua es donde el campo magnético generado por una bobina de alambre induce voltaje en una bobina adyacente de alambre.
• Un transformador es un dispositivo construido de dos o más bobinas muy próximas entre sí, con el propósito expreso de crear una condición de inductancia mutua entre las bobinas.
• Los transformadores solo funcionan con voltajes cambiantes, no con voltajes constantes. Por lo tanto, pueden clasificarse como un dispositivo de CA y no como un dispositivo de CC.