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Calculadora de transformador: relación de espiras, voltaje y corriente

Calcula la relación de transformación de un transformador ideal a partir de sus espiras: voltaje y corriente en el secundario, impedancia reflejada, potencia y pérdidas.

Voltaje en el primario

Espiras del primario

Espiras del secundario

Carga en el secundario

Eficiencia

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Cómo funciona

Vs ÷ Vp = Ns ÷ Np; Is ÷ Ip = Np ÷ Ns (ideal); Z reflejada = Z carga × (Np ÷ Ns)²; P entrada = P salida ÷ η

Un transformador ideal conserva la potencia y relaciona el voltaje con el número de espiras (vueltas) de cada devanado: si el secundario tiene la mitad de espiras, entrega la mitad del voltaje y puede dar el doble de corriente. La impedancia se transforma con el cuadrado de la relación, y así es como un transformador acopla una bocina de 8 Ω a un amplificador de bulbos o una antena de 50 Ω a una línea de 300 Ω. Los transformadores reales tienen pérdidas en el cobre y en el núcleo (el dato de eficiencia) y una pequeña caída de voltaje con carga.

Ejemplo resuelto

Sofía arma una fuente para un proyecto escolar con un transformador de 600 espiras en el primario y 60 en el secundario, conectado a 120 V. La relación es 600 : 60 = 10 : 1, así que el secundario da 120 ÷ 10 = 12 V. Una carga de 4 Ω consume 12 ÷ 4 = 3 A, es decir, 36 W. Con 95% de eficiencia, el primario toma 36 ÷ 0.95 = 37.9 VA, unos 0.3158 A, y ve la carga como 4 × 10² = 400 Ω.

Preguntas frecuentes

¿La relación de transformación funciona con corriente directa?

No. Un transformador necesita un flujo magnético variable; con corriente directa no aparece voltaje en el secundario y además el núcleo se puede saturar y el devanado calentarse.

¿De qué dependen los volts por espira?

Del área del núcleo, la densidad de flujo magnético y la frecuencia: V = 4.44 × f × N × B × A. Los transformadores pequeños de red suelen trabajar entre 0.1 y 0.5 V por espira.

¿Cómo se calcula la relación de transformación?

Divide las espiras del primario entre las del secundario, o el voltaje del primario entre el del secundario: a = Np ÷ Ns = Vp ÷ Vs. Si a es mayor que 1 el transformador es reductor; si es menor que 1, elevador.

¿Por qué la corriente sube cuando el voltaje baja?

Porque, idealmente, la potencia de entrada es igual a la de salida: Vp × Ip = Vs × I_s. Si el voltaje se reduce 10 veces, la corriente disponible en el secundario es 10 veces mayor que la del primario.

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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.