Si el alambre del circuito secundario es más grueso que el del primario en un transformador, ¿qué tipo de transformador es este y por qué?

Hay esta pregunta en mi libro de física, y dos profesores (un profesor particular de un amigo mío y el profesor de la escuela) dicen que es un transformador reductor, mientras que otros dos profesores dicen que no es ninguno de los dos, ya que el tipo de transformador es sólo determinada por el número de vueltas.

Realmente no sé cuál es el correcto y por qué, así que si alguien pudiera explicarlo, se lo agradecería.

Que alguien me corrija si me equivoco: ¿pero los transformadores dependen de la cantidad de vueltas en las bobinas primaria y secundaria, no del grosor?
Bueno, eso es lo que dice mi libro y lo que dicen dos de los maestros, pero lo busqué en línea y dice que también depende del grosor, ya que está relacionado con la resistencia, que a su vez está relacionada con la corriente que lo atraviesa para un voltaje dado.
No voy a responder esto porque huele a tarea pero: ¿por qué los cables deben ser gruesos? ¿Qué te dice esto acerca de la diferencia entre el primario y el secundario?
@tfb no es tarea, ya tengo 2 respuestas y el razonamiento de ambas. Solo quiero saber cuál es la correcta en caso de que esta pregunta salga en los exámenes de ingreso. Y no sé qué le dice el grosor sobre la diferencia entre el primario y el secundario, pero creo que un cable más grueso generalmente significa menos resistencia, y si no ocurre un cambio en el voltaje entre el primario y el secundario, y el secundario tiene un más grueso cable, también tendrá más corriente, lo que significa que tendrá una mayor potencia y eso no puede ser posible. Ese es el razonamiento de un lado.
Espera un minuto, acabas de decir en tu comentario "si no se produce un cambio en el voltaje", ¿qué crees exactamente que es un transformador ? El propósito de esas preguntas es ver si comprende los conceptos, y si cree que los transformadores generalmente mantienen el voltaje constante, entonces tiene una creencia muy equivocada. Entonces: ¿cuáles son sus creencias sobre el propósito de los transformadores?
@EricLippert Eso era lo que estaba tratando de hacer pensar al interrogador también.
Si bien en un sentido puramente teórico tiene razón en que el grosor no lo determina, en cualquier transformador del mundo real no artificial, el lado más grueso es el lado de mayor corriente y menor voltaje. Sin embargo, esto no le dice en qué dirección fue diseñado para ser operado.
posiblemente complicar las cosas podría ser si el grosor realmente se refiere al cable o al cable + aislamiento. Los maestros que dicen que es un paso adelante pueden estar pensando "voltaje más alto -> voltaje de ruptura más alto para proteger = cable más grueso, incluido el aislamiento"
La clave para entender es que nadie construiría un transformador elevador con un secundario más grueso, excepto con el propósito de confundir a los estudiantes de física.
Creo que todos han entendido mal mi punto. Uno de los profesores no estaba diciendo que este es un transformador elevador, estaba diciendo que la información dada no era suficiente para determinarlo (es decir, no se puede saber simplemente por tener un cable más grueso alrededor del secundario). ) por lo que la respuesta sería ninguno ya que no está determinado. Y estaba tratando de expresar la falla en este argumento cuando dije "si no ocurre un cambio de voltaje", ya que ese fue el argumento que me dio el otro maestro.

Respuestas (6)

Hablando en términos prácticos, sí, es casi seguro que será un transformador reductor, pero estoy de acuerdo con esos otros maestros: realmente no se puede concluir a partir del grosor del cable . Es perfectamente posible construir un transformador en el que la bobina secundaria tenga más devanados, pero sin embargo use un cable más grueso.

Como explicó John Rennie, esto normalmente no tiene sentido, porque entonces habría más corriente alterna en el cable primario más delgado que en el secundario, aunque eso podría soportar más. Sin embargo, esa no es necesariamente la única corriente relevante: hay muchas aplicaciones en las que el paso de voltaje ni siquiera es la razón para usar un transformador, sino para desacoplar voltajes y/o corrientes . En particular, podría tener una corriente de CC alta o CA de baja frecuencia que fluya en el lado secundario, y usar el transformador para modular una señal de control de alta frecuencia mucho más débil encima. En este caso, necesitará un cable más grueso en el lado secundario, independientemente de la relación de bobinado.

Honestamente, no puedo pensar en una sola aplicación en la que tenga sentido alimentar CC en el devanado secundario de un transformador.
@DmitryGrigoryev, un caso de uso común es la alimentación fantasma . Creo que las redes eléctricas usan tales transformadores para enviar información de control a través de las líneas. Y estoy bastante seguro de que la mayoría de los experimentos de física que usan fuertes campos magnéticos variables en el tiempo también usan esta idea, es decir, aceleradores de partículas, MRT, etc. (también en aplicaciones médicas).
Además, los transformadores de inyección en serie que se usan para encender lámparas de arco grandes, la corriente de funcionamiento es de varias decenas de amperios, quizás a 20-100 V más o menos en todo el arco, pero para el encendido, las cosas necesitan cientos de kV para ionizar inicialmente el gas. La solución es un transformador con un secundario masivo (MUY bien aislado) y un primario de solo unas pocas vueltas de cable mucho más pequeño (también muy bien aislado), un arreglo de descarga de capacitor con un espacio de chispa pulsa el primario repetidamente durante el encendido de la lámpara. EG&G es un fabricante. La proyección de cine y los láseres son dos usuarios para lámparas de arco de xenón y criptón.
Si bien la relación de vueltas puede ser 1:1, tener un diámetro de alambre secundario mayor significará que la reactancia de la bobina será diferente. Podría estar en algún tipo de aislamiento o esquema de adaptación de impedancia, tanque sintonizado o algo completamente diferente. El secundario también puede tener un componente de CC que pasa a través de él en un escenario de tierra aislado (del primario).
Dudo que esa pueda ser la lógica con la que intentaba responder la pregunta, ya que lo que hemos cubierto de transformadores es bastante superficial. Otro tema es que ni siquiera especifica si el número de vueltas es igual para hacer una comparación sobre esa base tampoco.
@Dahen, eso bien puede ser, pero si no especifica la cantidad de vueltas, entonces la respuesta correcta es "no sabemos, solo podemos hacer una conjetura basada en la conjetura (plausible) de que el cable más grueso tiene menos vueltas ”. Esto es independientemente de lo que el libro pueda haber pretendido con la pregunta; la ciencia no se trata de las intenciones de las personas, sino de experimentos y conclusiones. (Pero tenga en cuenta que no siempre es sensato cuestionar los estándares; estrictamente hablando, no sabemos nada , pero siempre tenemos que hacer suposiciones simplificadoras. Pero a menos que estas sean leyes generalmente aceptadas, hágalo explícito).
@leftaroundabout tienes razón, así es como deberían ser las cosas, pero lamentablemente no es así como funciona con las preguntas del examen aquí, ya que muchas veces son francamente incorrectas, pero dado que se dice que la respuesta es algo, SERÁ ese algo independientemente. Personalmente, creo que ser un transformador reductor tiene más sentido dado lo que sabemos, pero la pregunta debería haber sido más específica.

El grosor del cable determina la corriente máxima que el cable puede transportar sin sobrecalentarse. Un cable más grueso significa una corriente mayor.

Con un transformador la potencia que llega al primario, PAG pag = V pag I pag , es igual a la potencia que sale del secundario, PAG s = V s I s , (menos unas pocas pérdidas resistivas) y esto significa V I es constante

  • Para un transformador reductor V pag > V s entonces I s > I pag - la corriente en el secundario es más alta que la corriente en el primario, por lo que el secundario debe enrollarse con un cable más grueso.

  • Para un transformador elevador V s > V pag entonces I pag > I s - la corriente en el primario es más alta que la corriente en el secundario, por lo que el primario debe enrollarse con un cable más grueso.

Hay una diferencia entre "el grosor del cable necesario en el secundario es mayor que el grosor del cable necesario en el primario" y "el secundario debe enrollarse con un cable más grueso".
Si el cable es más grueso, la longitud del secundario podría ser mayor y, por lo tanto, tener menos inductancia, ¿no?

En un transformador, el cable más grueso suele ser el que lleva una corriente más grande. De acuerdo con la fórmula simple que relaciona los voltajes y las corrientes en un transformador V 1 I 1 = V 2 I 2 , tiene la corriente más grande en el terminal de voltaje más bajo. Por lo tanto, si el voltaje primario de este transformador es el voltaje de la red, entonces este es un transformador reductor a un voltaje más bajo. La relación de los voltajes de un transformador viene dada por la relación del número de vueltas de la bobina primaria y secundaria.

Como varios otros han respondido correctamente, la relación de vueltas primarias a secundarias determina la relación, NO la sección transversal (tamaño) del cable. Como nota al margen, (aparte de las pérdidas en el núcleo) la POTENCIA en las partes primaria y secundaria de un transformador será igual. Por ejemplo, en un transformador reductor de 2 a 1: : Secundario 12V, 10A = Primario, 120V, 1A = 120W. Tanto en el primario como en el secundario. (Requiriendo un cable MUCHO 'más pesado' en el secundario...) Entonces; justo inferir/asumir que el transformador de interés es un reductor. (Suponiendo que el fabricante lo construyó con materiales adecuados y de menor costo).)

Un secundario más pesado nos da una pista muy fuerte de que un primario de mayor voltaje y menor corriente está acoplado con un secundario de menor voltaje y mayor corriente.

Es una pista, no un definitivo sin embargo. Podemos imaginar una situación en la que solo se requiere una corriente baja del secundario de un transformador reductor, por lo que un cable pesado sería innecesario y un desperdicio. Puede ser conveniente usar el mismo cable de calibre ligero para ambos.

En UPS, los cables del transformador conectado a la batería de 12V son más gruesos (E72332 AWM 1015 12AWG 600V). Normalmente es un transformador reductor para cargar la batería de 12V. En caso de corte de energía, actúa como un transformador elevador para alimentar el sistema. Los cables son más delgados (LL34978 18AWG 600V). Cualquier comentario. Gracias por tu ayuda.

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