UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA CARREDA DE INGENÍRIA QUÍMICA
ELECTROTECNIA
TRABAJO EN GRUPO EFECTOS EFECTOS DE LA LA CORRIENTE CORRIENTE SECUNDAR SECUNDARIA IA
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Docente: Doctor Gust!o Ber"#$e% QUITO&ECUADOR
INTRODUCCION La electricidad, en la actualidad es utilizada en todo el mundo. No existe país, región o conglomerado social en la cual no esté presente. Solo basta oprimir un botón y toda la tecnología moderna se pone en acción. Para que todo sea !cil, debe de existir un gran respaldo, una buena in"estigación y un proundo estudio. La electrotecnia de la corriente es el estudio de las teorías, leyes y pr!cticas de este tipo de energía que es la m!s utilizada en todo el mundo. La corriente continua, presenta la "enta#a de poderse acumular directamente, y para peque$os sistemas eléctricos aislados de ba#a tensión, %automó"iles& a'n se usa %(unque incluso estos acumuladores se cargan por alternadores& (ctualmente es barato con"ertir la corriente alterna en continua %rectiicación& para los receptores que usen esta 'ltima %todos los circuitos electrónicos&. )l transormador es un dispositi"o que permite modiicar potencia eléctrica de corriente alterna con un determinado "alor de tensión y corriente en otra potencia de casi el mismo "alor pero, generalmente con distintos "alores de tensión y corriente
ELECTRICIDAD )s una orma de energía, energía es todo lo que permite suministra un traba#o por e#emplo la electricidad permite a un motor oponerse al mo"imiento
CORRIENTE EL'CTRICA )s la circulación de electrones por un conductor
Los conductores son materiales que de#an pasar a tra"és la corriente eléctrica (islantes son materiales que no de#an pasar a tra"és la corriente eléctrica %madera, pl!sticos, "idrio, papel*&
La tensión, "olta#e o potencial eléctrico %+& de un punto de un circuito nos inorma de su ni"el de energía. Los electrones se mo"er!n siempre desde un punto con un potencial alto acia un punto con potencial ba#o. La resistencia %-& de un receptor de la oposición o diicultad que ésta opone a que la corriente eléctrica pase a su tra"és La intensidad %& de corriente es la cantidad de electrones %carga eléctrica& que circula en un segundo.”%/&
TIPOS DE CORRIENTE EL'CTRICA 0)n la pr!ctica, los dos tipos de corrientes eléctricas m!s comunes son1 corriente directa % CD& o continua y corriente alterna %CA&. La corriente directa circula siempre en un solo sentido, es decir, del polo negati"o al positi"o de la uente de uerza electromotriz %FEM& que la suministra. )sa corriente mantiene siempre i#a su polaridad, como es el caso de las pilas, baterías y dinamos.
La corriente alterna se dierencia de la directa en que cambia su sentido de circulación periódicamente y, por tanto, su polaridad. )sto ocurre tantas "eces como recuencia en ertz %(%& tenga esa corriente. ( la corriente directa %C)D)& también se le llama 2corriente continua2 %C)C)&. La corriente alterna es el tipo de corriente m!s empleado en la industria y es también la que consumimos en nuestros ogares. La corriente alterna de uso doméstico e industrial cambia su polaridad o sentido de circulación 34 ó 54 "eces por segundo, seg'n el país de que se trate. )sto se conoce como recuencia de la corriente alterna.”%6&
CORRIENTE PRIMARIA * SECUNDARIA
La corriente primaria y secundaria son respecti"amente un lu#o de electrones que circulan desde un puto de mayor energía a un punto de menor energía, el proceso de transormación de la corriente primaria a secundaria se lle"a a cabo en los trasormadores, por medio del principio de inducción. )l problema concurre, a que la corriente primaria emitida por las grandes centro eléctricas tiene magnitudes gigantescas que "an del orden de mil amperios , progresi"amente, cantidad de energía que no podría ser distribuida en un ogar , ya que esta cantidad de corriente eléctrica sería capaz de quemar o da$ar los aparatos del ogar , es aquí cuando el uso de los transormadores es primordial, ya que estos son capaces de trasormar la corriente primaria es decir la corriente gigantesca o de gran escala, a una corriente mane#able y con m'ltiples usos para el ser umano.
EFECTOS DE LA CORRIENTE SECUNDARIA )n la igura siguiente se puede "er una resistencia de carga conectada al arrollamiento secundario, esto es, el transormador en carga
( causa de la tensión inducida en el arrollamiento secundario, a tra"és de la carga circula una corriente. Si el transormador es ideal %7 8 / y no ay pérdidas de potencia en el arrollamiento y en el n'cleo&, la potencia de entrada es igual a la potencia de salida1
Si aplicamos esta ecuación1
Por lo tanto nos quedaría1
Is
Np Ns p
=
9 al inal tenemos esta ecuación1
TRANSFORMADORES )s el encargado de transormar la corriente que ingresa al dispositi"o a otra de menor amplitud, ace uso de la ley de :araday y de las propiedades erromagnéticas de un n'cleo de ierro para subir o ba#ar eicientemente el "olta#e de corriente alterna %(;&.
Co"+onentes $e ,os trns-or"$ores e,.ctr/cos
N'cleo1 )ste elemento est! constituido por capas de acero aisladas entre ellas. )l n'cleo de los transormadores est! compuesto por las columnas, que es la parte donde se montan los de"anados. )l n'cleo se utiliza para conducir el lu#o magnético, ya que es un gran conductor magnético.
FUNCIONAMIENTO La bobina primaria recibe un "olta#e alterno que ar! circular, por ella, una corriente alterna. )sta corriente inducir! un lu#o magnético en el n'cleo de ierro. ;omo el bobinado secundario est! arrollado sobre el mismo n'cleo de ierro, el lu#o magnético circular! a tra"és de las espiras de éste. (l aber un lu#o magnético que atra"iesa las espiras del 2Secundario2, se generar! por el alambre del secundario un "olta#e %ley de :araday&. )n este bobinado secundario abría una corriente si ay una carga conectada %por e#emplo a una resistencia, una bombilla, un motor, etc.& Los transormadores se basan en la inducción electromagnética. (l aplicar una uerza electromotriz en el de"anado primario, es decir una tensión, se origina un lu#o magnético
en el n'cleo de ierro. )ste lu#o "ia#ar! desde el de"anado primario asta el secundario. ;on su mo"imiento originar! una uerza electromagnética en el de"anado secundario. Seg'n la Ley de Lenz, necesitamos que la corriente sea alterna para que se produzca esta "ariación de lu#o. )n el caso de corriente continua el transormador no se puede utilizar.
:igura /.
=na "ez entendido el uncionamiento del transormador "amos a obser"ar cu!l es la relación de transormación de este elemento.
;omo obser"amos en este e#emplo si queremos ampliar la tensión en el secundario tenemos que poner m!s "ueltas en el secundario %N s&, pasa lo contrario si queremos reducir la tensión del secundario.
TIPOS DE TRANSFORMADORES EL'CTRICOS >ay mucos tipos de transormadores pero todos est!n basados en los mismos principios b!sicos, Pueden clasiicarse en dos grandes grupos de tipos b!sicos1 transormadores de potencia y de medida.
Trns-or"$ores $e +otenc/ Los transormadores eléctricos de potencia sir"en para !r/r ,os !,ores $e tens/0n de un circuito de corriente alterna, "nten/en$o su +otenc/. ;omo ya se a explicado anteriormente en este recurso, su uncionamiento se basa en el enómeno de la inducción electromagnética.
•
Trns-or"$ores e,.ctr/cos e,e!$ores
Los transormadores eléctricos ele"adores tienen la capacidad de aumentar el "olta#e de salida en relación al "olta#e de entrada. )n estos transormadores e, n#"ero $e es+/rs $e, $e!n$o secun$r/o es "1or , $e, $e!n$o +r/"r/o.
?odelización de un transormador ele"ador
•
Trns-or"$ores e,.ctr/cos re$uctores
Los transormadores eléctricos reductores tienen la capacidad de disminuir el "olta#e de salida en relación al "olta#e de entrada. )n estos transormadores e, n#"ero $e es+/rs $e, $e!n$o +r/"r/o es "1or , secun$r/o. Podemos obser"ar que cualquier transormador ele"ador puede actuar como reductor, si lo conectamos al re"és, del mismo modo que un transormador reductor puede con"ertirse en ele"ador.
?odelización de un transormador reductor
Trns-or"$ores e,.ctr/cos $e "e$/$ Sir"en para "ariar los "alores de grandes tensiones o intensidades para poderlas medir sin peligro.
•
Trns-or"$ores e,.ctr/cos $e /ntens/$$
)l transormador de intensidad toma una muestra de la corriente de la línea a tra"és del de"anado primario y lo reduce asta un ni"el seguro para medirlo. Su de"anado secundario
est! enrollado alrededor de un anillo de material erromagnético y su primario est! ormado por un 'nico conductor, que pasa por dentro del anillo. )l anillo recoge una peque$a muestra del lu#o magnético de la línea primaria, 2ue un tens/0n y ace circular una corriente por la bobina secundaria.
•
/n$uce
Trns-or"$or e,.ctr/co +otenc/,
Se trata de una m!quina con un de"anado primario de alta tensión y uno secundario de ba#a tensión. Su 'nica misión es acilitar una muestra del primero que pueda ser medida por los dierentes aparatos. TRANSFORMADOR IDEAL Y TRANSFORMADOR REAL
)n un transormador ideal, , +otenc/ 2ue tene"os en , entr$ es 2ue tene"os en , s,/$, esto quiere decir que1
/3u, , +otenc/
Pero en la realidad, en los transormadores reales existen peque$as pérdidas que se maniiestan en -or" $e c,or. )stas pérdidas las causan los materiales que componen un transormador eléctrico.
P.r$/$s en ,os trns-or"$ores re,es Las $/-erentes +.r$/$s 2ue t/ene un trns-or"$or re, son1 •
P.r$/$s en e, co4re:
•
P.r$/$s +or corr/entes +r5s/ts: Son producidas por la resistencia que presenta el n'cleo erro magnético al ser atra"esado por el lu#o magnético.
•
P.r$/$s cus $e ,os -,u6os $e $/s+ers/0n en e, +r/"r/o 1 en e, secun$r/o: )stos lu#os pro"ocan una autoinductancia en las bobinas primarias y secundarias.
APLICACIONES DE LOS TRANSFORMADORES
Los transormadores son elementos muy utilizados en la red eléctrica. =na "ez generada la electricidad en el 3ener$or de las centrales, y antes de en"iarla a la red, se utilizan los transormadores ele"adores para ele"ar la tensión y reducir así las pérdidas en el transporte producidas por el eecto @oule. =na "ez transportada se utilizan los transormadores reductores para darle a esta electricidad unos "alores con los que podamos traba#ar. Los transormadores también son usados por la mayoría de e,ectro$o".st/cos 1 +rtos e,ectr0n/cos, ya que estos traba#an, normalmente, a tensiones de un "alor inerior al suministrado por la red.
PROBLEMA 7: =n transormador tiene N/ 8 A4 espiras en el arrollamiento primario y N6 8 /44 espiras en el arrollamiento secundario. ;alcular1 La :)? secundaria si se aplica una tensión de AB + %NC tener en cuenta las pérdidas en el n'cleo, los lu#os de dispersión y en los arrollamientos&.
(l despreciar las pérdidas =/ 8 D )/
REFENCIAS BIBLIOGR8FICAS CITAS BIBLIOGR8FICAS %/& ttps1EEtecnoFent.iles.Gordpress.comE644HE//Eelectricidad.pd %6& ttp1EEGGG.asiunciona.comEelectrotecniaEFeIcorrienteIelectricaEFeIcorrienteIelect ricaI3.tm
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