Un transformador (como en el eléctrico) es un dispositivo que funciona según el principio de inducción electromagnética.
Dos bobinas portadoras de corriente colocadas en ángulo recto entre sí pueden crear corrientes complementarias a través de campos electromagnéticos inducidos. Se puede hacer un transformador simple colocando dos bobinas en ángulos rectos entre sí y pasando una corriente alterna a través de una, y la otra bobina producirá una corriente complementaria que está 180 grados fuera de fase de la corriente original (es decir, la corriente puramente inquieta el patrón de voltaje / corriente será exactamente opuesto al de la corriente de origen).
El enlace entre dos bobinas en el aire no es muy bueno, pero si agrega un núcleo ferromagnético entre las bobinas, el enlace aumenta en varios órdenes de magnitud; por lo tanto, los transformadores ‘reales’ incluyen núcleos ferromagnéticos (hierro) que acoplan los campos magnéticos de las bobinas complementarias. . Hay muchos detalles involucrados en la construcción de transformadores ‘reales’ en los que no voy a entrar, basta con decir que un circuito magnético conecta los circuitos eléctricos.
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Los transformadores prácticos se construyen con múltiples bobinas de excitación / inducción (en la práctica de servicios eléctricos hay tres, ya que esto proporciona una transferencia de energía constante, pero, de nuevo, eso está más allá de esta discusión).
La teoría de la inducción electromagnética fue desarrollada en el siglo XIX por varias personas: Faraday, Ampere (un poco antes) pero fue resumida por James Clerk Maxwell en un artículo publicado en 1862. Esto describió lo que actualmente se llaman ‘Ecuaciones de Maxwell’ – un conjunto de ecuaciones diferenciales que describen la interacción de campos magnéticos y corrientes eléctricas. Las ecuaciones de Maxwell se han ampliado para describir las acciones de los sistemas químicos y de otro tipo, pero las relaciones fundamentales que implican la inducción electromagnética fueron el tema de su trabajo original.
Entonces, para responder a su pregunta:
Un transformador ideal está construido a partir de dos bobinas ortogonales (ángulo recto) que están acopladas magnéticamente. Esto se puede hacer a través del aire (no muy eficiente) o un material ferromagnético (más eficiente). Hay muchas otras geometrías que también permiten la inducción electromagnética entre múltiples conductores (he visto transformadores de 12 fases y de orden superior), pero la idea básica es acoplar los campos electromagnéticos de los conductores para que el campo producido por un conductor induzca una corriente en el otro conductor
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