El transformador es uno de los dispositivos más importantes del sistema eléctrico. Permite adaptar la tensión a los valores necesarios para cada etapa de la distribución y el uso final. Entender cómo funciona y cómo calcularlo es fundamental para cualquier técnico electricista o estudiante de electrotecnia.
¿Qué es la relación de transformación?
La relación de transformación (a) es el cociente entre la tensión del primario y la tensión del secundario. También puede expresarse como la relación entre el número de vueltas de cada bobinado:
V₁ = tensión primaria · V₂ = tensión secundaria · N₁ = vueltas primario · N₂ = vueltas secundario
a < 1 → Transformador elevador: V₂ > V₁ (sube la tensión)
a > 1 → Transformador reductor: V₂ < V₁ (baja la tensión)
a = 1 → Transformador de aislación: V₂ = V₁ (igual tensión, aislamiento galvánico)
Las fórmulas principales
Relación de tensiones
Relación de corrientes (inversa a la de tensiones)
A mayor tensión secundaria → menor corriente secundaria (conservación de potencia)
Potencia (ideal)
V₁ × I₁ = V₂ × I₂
Ejemplo resuelto completo
Un transformador tiene 2.000 vueltas en el primario conectado a 220V y 500 vueltas en el secundario. La carga secundaria consume 8A. Calculá tensión secundaria, relación de transformación y corriente primaria.
a = 4 → Transformador reductor
V₂ = 55 V
I₁ = 2 A
P₂ = 55 × 8 = 440 VA ✓
Tabla de relaciones típicas
| Aplicación | V primario | V secundario | Relación (a) | Tipo |
|---|---|---|---|---|
| Distribución urbana | 13.200 V | 380/220 V | 34,7 / 60 | Reductor |
| Transformador de puerta | 220 V | 12 V | 18,3 | Reductor |
| Cargador electrónico | 220 V | 5 V | 44 | Reductor |
| Aislación industrial | 380 V | 380 V | 1 | Aislación |
| Generación eólica | 690 V | 33.000 V | 0,021 | Elevador |
Eficiencia del transformador real
Un transformador real no es 100% eficiente. Tiene pérdidas en el núcleo (histéresis y corrientes de Foucault) y pérdidas en el cobre (efecto Joule en los bobinados). La eficiencia típica de los transformadores modernos va del 95% al 99%.
Para transformadores de distribución en Argentina: η ≥ 98% (norma IRAM 2250)
Tipos de transformadores más comunes
- Transformador de distribución: baja la tensión de la red de media tensión (13,2 kV) a baja tensión (380/220V) para uso final
- Autotransformador: usa un solo bobinado con toma intermedia. Más económico pero sin aislación galvánica
- Transformador de aislación: relación 1:1, úsado para protección eléctrica en quirófanos, laboratorios y equipos sensibles
- Transformador de medida (TC/TP): reduce corrientes o tensiones muy altas a valores medibles por instrumentos estándar
- Transformador toroidal: núcleo en forma de toro, menor campo magnético disperso, usado en equipos de audio y electrónica de precisión
Errores comunes a evitar
- Confundir la relación de tensiones con la de corrientes — son inversas entre sí
- Olvidar que la relación de transformación se aplica a valores eficaces, no a valores pico
- Dimensionar el transformador solo por potencia activa (kW) sin considerar la potencia aparente (kVA) y el factor de potencia de la carga
- No considerar las pérdidas del transformador real en aplicaciones de precisión
Calculadora de Transformadores
Calculá la relación de transformación, tensión y corriente secundaria al instante.
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- → Los valores son de referencia técnica y no reemplazan el criterio de un profesional matriculado.