Si se ignora la pequeña cantidad de pérdida del transformador, el contravoltaje (contraEMF) del primario debe ser igual al voltaje aplicado. El campo magnético, que induce la contratensión en el primario, también corta la bobina secundaria. Si la bobina secundaria tiene el mismo número de vueltas que la primaria, el voltaje inducido en el secundario será igual al contravoltaje inducido en el primario (o el voltaje aplicado). Si la bobina secundaria tiene el doble de vueltas que la primaria, el flujo la cortará el doble de veces y en la secundaria se inducirá el doble del voltaje primario aplicado. El voltaje inducido total en cada devanado es proporcional al número de vueltas en ese devanado. Si E1 es el voltaje primario e I1 la corriente primaria, E2 es el voltaje secundario e I2 la corriente secundaria, N1 las vueltas primarias y N2 las vueltas secundarias, entonces:E1/E2 = N1/N2 = I2/I1Tenga en cuenta que la corriente es inversamente proporcional tanto al voltaje como al número de vueltas. Esto significa (como se analizó anteriormente) que si se aumenta el voltaje, se debe reducir la corriente y viceversa. El número de vueltas permanece constante a menos que haya un cambiador de tomas (que se analiza más adelante). La potencia de salida o entrada de un transformador es igual a voltios por amperios (E x I). Si se ignora la pequeña cantidad de pérdida del transformador, la entrada es igual a la salida o:E1 x I1 = E2 x I2

Ejemplo

Si el voltaje primario de un transformador es de 110 voltios (V), el devanado primario tiene 100 vueltas y el devanado secundario tiene 400 vueltas, entonces el voltaje secundario será: E1/E2 = N1/N2; 110/E2 = 100/400; => E2 = 440 VI Si la corriente primaria es de 20 amperios, la corriente secundaria será: E2 x I2 = E1 x I1; 440 x I2 = 110 x 20; => I2 = 5 AComo existe una relación de 1 a 4 entre las vueltas en los circuitos primario y secundario, debe haber una relación de 1 a 4 entre el voltaje primario y secundario y una relación de 4 a 1 entre el primario y el secundario. corriente secundaria. A medida que aumenta el voltaje, la corriente disminuye, manteniendo constantes los voltios multiplicados por los amperios. Esto se conoce como "voltiamperios". Como se mencionó anteriormente y se ilustra con más detalle enImagen 1, cuando el número de vueltas o voltaje en el secundario de un transformador es mayor que el del primario, se le conoce como transformador elevador. Cuando el número de vueltas o voltaje en el secundario es menor que el del primario, se le conoce como transformador reductor. Un transformador de potencia utilizado para unir dos sistemas puede alimentar corriente en cualquier dirección entre sistemas, o actuar como un transformador elevador o reductor, dependiendo de dónde se genera la energía y dónde se consume. Como se mencionó anteriormente, cualquiera de los devanados podría ser primario o secundario. Para eliminar esta confusión, en la generación de energía, los devanados de los transformadores a menudo se denominan devanados del lado alto y del lado bajo, dependiendo de los valores relativos de los voltajes.

Imagen 1:Transformadores elevadores y reductores

Tenga en cuenta que los kVA (amperios por voltios) permanecen constantes en todo el circuito anterior en ambos lados de cada transformador, razón por la cual se denominan dispositivos de potencia constante. La eficiencia de los transformadores de potencia bien diseñados es muy alta, con un promedio superior al 98 por ciento (%). Las únicas pérdidas se deben a las pérdidas del núcleo, al mantenimiento del campo magnético alterno, a las pérdidas de resistencia en las bobinas y a la energía utilizada para enfriar. La principal razón de la alta eficiencia de los transformadores de potencia, en comparación con otros equipos, es la ausencia de piezas móviles. Los transformadores se llaman máquinas de CA estáticas.