¿Cómo podemos tener alta tensión y baja corriente (en transformadores), si V = I * Impedancia?

Tienes razón, la corriente depende de la impedancia conectada a la bobina secundaria. Creo que te estás confundiendo acerca de qué reglas seguir y cuándo. Estas son las reglas que siempre se aplican a los transformadores ideales:

El hecho de que su fuente de alimentación pueda suministrar 1000 voltios a 1 amperio no significa que lo hará en todas las circunstancias . Lo que podemos decir es que si la fuente suministra 1000 V y 1 A al lado primario de un transformador ideal, entonces :

• La corriente en el lado secundario es$1\cdot\frac {N_P}{N_S}$amperios
• El voltaje en el lado secundario es$1000 \cdot\frac {N_S}{N_P}$voltios
• La impedancia de entrada aparente en el lado primario tiene una magnitud de 1000 ohmios.
• La impedancia de carga real en el lado secundario tiene una magnitud de$1000\left(\frac {N_S}{N_P}\right)^2$ohmios
• La potencia de entrada en el lado primario y la potencia de salida en el lado secundario son ambas de 1000 vatios.

Si cambias la relación de vueltas$\frac{N_P}{N_S}$, la impedancia aparente del lado primario cambiará, como si hubiera cambiado la impedancia de carga real. Los voltajes y las corrientes en ambos lados cambiarán en consecuencia.

EDITAR: Sí, la impedancia primaria (también conocida como impedancia reflejada) depende de la relación de vueltas debido a la inductancia mutua. La impedancia de carga real en el secundario no es la impedancia física conectada a través de los cables, lo que llama "aparatos". Pero al igual que con la Ley de Ohm, si conoce el voltaje y la corriente en el lado primario y la relación de vueltas, puede calcular la impedancia en el lado secundario. Eso es lo que estoy haciendo arriba.

Para decirlo de otra manera: el voltaje aplicado al lado primario determina el voltaje visto en el lado secundario. La tensión secundaria y la impedancia de carga determinan la corriente secundaria. La corriente secundaria determina la corriente primaria. El voltaje primario y la corriente primaria le dan la impedancia reflejada (primaria).

Piense en la impedancia reflejada como un equivalente de Thevenin. Si conecta una resistencia de 22k al lado secundario de un transformador donde$\frac {N_P}{N_S} = 10$, entonces el lado primario del transformador actúa como una resistencia de 220 ohmios.

Véase también esta pregunta .

EDICIÓN 2: no soy un experto en generadores, pero intentaré responder a su pregunta de todos modos. :-)

Como regla general, el voltaje de un generador depende de su velocidad. Girar el generador a una velocidad constante produce un voltaje constante (un voltaje de CA, en este caso). Cuando se aplica a una carga, este voltaje hace que la corriente fluya. La corriente actúa como un electroimán y aplica un par de torsión al generador, oponiéndose a su movimiento. Superar ese par consume energía mecánica. La energía mecánica consumida es igual a la energía eléctrica producida. (Ignoro la fricción y la inercia, y solo hablo del estado estacionario).

Si alimenta una cantidad constante de potencia mecánica al generador, su voltaje variará según la resistencia de la carga, manteniendo la potencia eléctrica igual a la potencia mecánica. Pero en la práctica, normalmente queremos que un generador produzca un voltaje constante. Entonces, la potencia mecánica se varía para mantener el voltaje.

Un transformador, como su nombre indica transforma diferentes niveles de tensión. Puede usar un circuito equivalente para averiguar que la corriente en el primario es proporcional a la carga aplicada en el secundario. Si el secundario se deja abierto, entonces solo la corriente de magnetización fluye a través del devanado primario (muy poca corriente, 90 grados fuera de fase).

¿Cómo es posible tener alto voltaje y baja corriente? Esto es posible si Power, P, se mantiene constante.

P=VI ==> V=P/I ...Por lo tanto V es inversamente proporcional a I

con V=P/I, si P se mantiene constante, un aumento en V conducirá a una disminución en I

Durante años, la explicación común nunca me satisfizo del todo. Finalmente me di cuenta de que:

es una consecuencia y eso

es el verdadero factor impulsor. Es decir, en un transformador ideal, los amperios-vuelta en el primario son iguales a los amperios-vuelta en el secundario. En un transformador real, generalmente solo tiene que agregar algunas fugas al primario y tiene un modelo muy preciso.

Ahora piense en las consecuencias de este factor impulsor: la fuente de alimentación conectada al devanado primario tiene cierto voltaje y empujará una cierta cantidad de corriente a través del devanado. Al igual que en la ley de Ohm, la corriente está determinada por la impedancia del devanado. La impedancia del devanado está determinada (principalmente) por la impedancia reflejada del secundario. El primario presenta la impedancia reflejada y los flujos de corriente primarios resultantes. El transformador mantiene amperios-vueltas y, por lo tanto, la corriente resultante fluye en el secundario. Cuando finalmente realiza el cálculo de voltaje, descubre que la relación Vp/Vn se mantiene, pero en realidad solo como consecuencia. A veces, la relación Vp/Vn no se mantiene y trabajar de esta manera generalmente revelará por qué.

Dado que cambié mi razonamiento sobre los transformadores a este modo dominante de amperios, muchas de las consecuencias se alinean de manera mucho más intuitiva.

Por ejemplo, para responder a su pregunta original, los 1000 V primarios están disponibles para la carga reflejada. La corriente real (y por lo tanto la potencia) estará determinada por esa carga.

Para responder a su Edición 1: debido a que el transformador debe empujar una cierta cantidad de amperios-vueltas, la impedancia secundaria aparece como una impedancia reflejada en la primaria.

Para responder a su Edición 2: Sí, el poder cambia. Comience con la impedancia de la carga, calcule la impedancia reflejada, calcule la corriente primaria resultante y luego tendrá la potencia entregada. Si agrega otra carga, la impedancia disminuye, la corriente aumenta y, por lo tanto, aumenta la potencia. La potencia nominal de un transformador es un máximo, no una constante.