En un transformador elevador, todos sabemos que el voltaje aumenta y la corriente disminuye, la respuesta a más voltaje es porque tiene más devanados, pero ¿por qué más devanados inducen más voltaje, los devanados secundarios no pueden generar más corriente pero menos voltaje? * He visto respuestas de que hay menos corriente de desplazamiento y más corriente de conducción, algunos dijeron que los electrones están más congestionados debido a más devanados, y estas respuestas aparentemente estaban equivocadas (dijeron los expertos de este foro).
¿Los devanados secundarios no pueden generar más corriente pero menos voltaje?
Sí, ciertamente. Pero esto se llamaría un transformador reductor. Eso es solo un transformador elevador que se ejecuta en reversa. No es una cuestión de física, sino solo una cuestión de qué lados etiqueta como adentro y afuera. Entonces, un transformador elevador, por definición, es uno que aumenta el voltaje y disminuye la corriente. Tome la misma pieza de hardware y gírela y se convierte en un transformador reductor que disminuye el voltaje y aumenta la corriente.
Los transformadores están hechos para que el mismo flujo magnético que pasa por una bobina pase por la otra. Usando la relación
para la magnitud de la FEM inducida, vemos que más bobinas inducen un voltaje mayor. Esto se debe a que cada bucle recibe el mismo flujo, por lo que cada bucle obtiene una FEM inducida de , y puede pensar en una bobina completa como un sistema de bucles en serie.
Como la potencia en cada bobina debe ser igual, tenemos , o , así que si una bobina, digamos , tiene un voltaje más alto, entonces la otra bobina ( ) debe tener una mayor amplitud de corriente.
…pero ¿por qué más devanados inducen más voltaje, los devanados secundarios no pueden generar más corriente pero menos voltaje?
Más vueltas (más vueltas, ) da como resultado más voltaje debido a la Ley de inducción de Faraday dada en la respuesta de @Aaron Stevens.
La cuestión de la corriente frente al voltaje en el devanado primario frente al devanado secundario de un transformador ideal (sin pérdidas) es una cuestión de conservación de la energía, que requiere que:
Es decir, los vatios que entran al transformador son iguales a los vatios que salen del transformador o, durante un tiempo dado , los julios que entran en el transformador son iguales a los julios que salen del transformador.
Espero que esto ayude.
La respuesta de Aaron Stevens le da la respuesta básica sobre más devanados que tienen un voltaje más alto. La Ley de Faraday es parte de la teoría EM, resumida en las ecuaciones de Maxwell, más sofisticadas matemáticamente . Básicamente, una corriente cambiante en el lado de entrada (primario) del transformador produce un campo magnético cambiante (ley del circuito de Ampere) . El campo magnético cambiante pasa a través de los devanados en el lado de salida (secundario) y, según la ley de Faraday, induce una fuerza electromotriz en el lado secundario que da como resultado un voltaje alrededor del circuito cerrado del secundario.
El número de devanados en el lado primario determina la amplitud del campo magnético y, por lo tanto, el tamaño de la tasa de cambio. Cada bobina/devanado en el lado secundario responde al campo magnético cambiante. El resultado matemático es que el voltaje inducido en el lado secundario es proporcional a la relación entre las bobinas secundarias y las bobinas primarias. Como se menciona en la respuesta de Bob D, la potencia debe conservarse (¡no se puede obtener algo por nada!), por lo que la corriente debe tener inversamente. En resumen, la tensión secundaria está influenciada directamente por la relación de devanados.
Ján Lalinský