Los campos y ondas asociados con un transformador.

Un campo eléctrico está asociado con un campo magnético fluctuante. ¿Está el campo eléctrico en ángulo recto con las líneas de flujo magnético?

La respuesta simple es sí según este diagrama de aquí : -

Para un transformador, el flujo cambiante está contenido dentro del núcleo y los devanados que rodean las extremidades del núcleo "recogen" el campo que está en ángulo recto con las líneas de flujo magnético. Dos vueltas de un devanado acumulan el doble de voltaje, etc.

¿Es este campo magnético en realidad una onda electromagnética? ¿Qué parte, si alguna, tienen las ondas/campos electromagnéticos en la operación de un transformador?

No. Es un campo magnético (y un campo eléctrico asociado) y ninguna parte de la comprensión del funcionamiento de un transformador se basa en el uso de la teoría de ondas electromagnéticas. Los campos eléctricos y magnéticos no forman una onda EM porque se desplazan temporalmente; es la tasa de cambio del flujo magnético lo que genera voltaje; PERO en una onda EM, los campos eléctricos y magnéticos suben y bajan con la sincronicidad temporal: -

Esto no sucede con un transformador porque el voltaje inducido es$N\dfrac{d\Phi}{dt}$.

¿Las ondas electromagnéticas viajan por el cable?

Si profundiza lo suficiente, encontrará que todas las corrientes y voltajes pueden considerarse ondas EM y, como tales, todos los cables pueden considerarse líneas de transmisión. ¿Necesita esto para comprender los transformadores "regulares"?

¡No!

¿Necesita esto para comprender los transformadores de RF? A veces, cuando se encuentra en la región superior de VHF y más allá, y ciertamente a medida que se acerca al rango de microondas, es importante comprender qué efectos pueden ocurrir.

1. Es difícil de responder. Cada punto en el espacio (o cerca del transformador) tiene su propia dirección de campo eléctrico ( E ) y dirección de campo magnético ( B ), por lo que es difícil decir en general si E y B son perpendiculares.

2. No, el campo EM en sí mismo no es una onda EM. Un transformador en funcionamiento emite ondas EM. Sin embargo, debido a que la mayoría de los transformadores funcionan a una frecuencia extremadamente baja (50 Hz/60 Hz), la potencia emitida es extremadamente pequeña. La onda EM de baja frecuencia no viaja en conductores metálicos.

Lea la patente de Nikola Tesla sobre el transformador de CA de 1890.
Está bien, demasiada "jerga legal" de los abogados.

Básicamente, el Vac, y f con inductancia primaria crean el flujo mutuo en el núcleo que acopla las vueltas secundarias y produce la relación de voltaje. Esto genera una pequeña corriente magnética sin carga pero es necesaria para acoplar el primario y el secundario en el núcleo compartido.

Los campos E (eléctricos) del voltaje a los campos H (magnéticos) de la corriente están en ángulo recto entre sí y en la dirección del cable.

El voltaje alterno induce ondas sinusoidales de corriente alterna no son lo mismo que las ondas viajeras en una línea de transmisión larga. La carga también atrae una onda de corriente del voltaje secundario. Si es una carga lineal, también es una corriente sinusoidal.

No confunda los dos usos distintos aquí del término "onda".

Dado que la longitud de onda para 50 Hz es mucho mayor que la longitud del cable utilizado, no hay efectos de onda viajera del propio transformador.

Lea también el Tratado sobre magnetismo y electricidad de Maxwell en archive.org (busque y, si falla, vuelva a buscarlo , de eso se trata su educación.

Aprendiendo a aprender.

Para los de 11 a 19 años

¿Es emocionante la actualidad?

Aunque este video es sobre antenas, creo que los mismos principios podrían aplicarse a un transformador con respecto al campo magnético, el campo eléctrico y las ondas electromagnéticas. Propagación de ondas electromagnéticas