10.3: Aislamiento eléctrico

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Aparte de la capacidad de convertir fácilmente entre diferentes niveles de voltaje y corriente en circuitos de CA y CC, los transformadores también proporcionan una característica extremadamente útil llamada aislamiento, que es la capacidad de acoplar un circuito a otro sin el uso de conexiones de cable directo. Podemos demostrar una aplicación de este efecto con otra simulación SPICE: esta vez mostrando conexiones “a tierra” para los dos circuitos, imponiendo una alta tensión de CC entre un circuito y tierra mediante el uso de una fuente de voltaje adicional: (Figura a continuación)

Transformador aísla 10 V _ac a V ₁ de 250 V _CC a V ₂.

SPICE muestra los 250 voltios CC que se están imprimiendo sobre los elementos del circuito secundario con respecto a tierra, (Figura anterior) pero como puede ver no hay ningún efecto en el circuito primario (voltaje de CC cero) en los nodos 1 y 2, y la transformación de la alimentación de CA de circuitos primarios a secundarios sigue siendo la misma que antes. El voltaje impreso en este ejemplo a menudo se llama voltaje de modo común porque se ve en más de un punto en el circuito con referencia al punto común de tierra. El transformador aísla la tensión de modo común para que no se imprima en el circuito primario en absoluto, sino que se aísla al lado secundario. Para que conste, tampoco importa que el voltaje de modo común sea CC. Podría ser CA, incluso a una frecuencia diferente, y el transformador lo aislaría del circuito primario de todos modos.

Hay aplicaciones donde se necesita aislamiento eléctrico entre dos circuitos de CA sin ninguna transformación de los niveles de voltaje o corriente. En estos casos, se utilizan transformadores llamados transformadores de aislamiento que tienen relaciones de transformación 1:1. Un transformador de aislamiento de mesa se muestra en la Figura a continuación.

El transformador de aislamiento aísla la salida de energía de la línea eléctrica.

Revisar

Al poder transferir energía de un circuito a otro sin el uso de conductores de interconexión entre los dos circuitos, los transformadores proporcionan la característica útil del aislamiento eléctrico.
Los transformadores diseñados para proporcionar aislamiento eléctrico sin paso de voltaje y corriente, ya sea hacia arriba o hacia abajo, se denominan transformadores de aislamiento.