¿Cómo se llama al dispositivo utilizado para elevar o disminuir el voltaje en un circuito?

El Transformador Eléctrico: Un Maestro del Voltaje

El corazón de muchas redes eléctricas, desde las centrales generadoras hasta nuestros hogares, late al ritmo de un dispositivo aparentemente sencillo pero increíblemente versátil: el transformador eléctrico. Este componente pasivo, fundamental en la transmisión y distribución de energía eléctrica, se encarga de la crucial tarea de modificar el voltaje en un circuito, aumentando o disminuyéndolo según las necesidades del sistema.

A diferencia de otros dispositivos que modifican el voltaje, como los reguladores de voltaje (que utilizan componentes activos como transistores), el transformador eléctrico es un dispositivo estático que opera únicamente con corriente alterna (CA). Su funcionamiento se basa en el principio de inducción electromagnética: un cambio en el flujo magnético a través de una bobina induce una fuerza electromotriz (FEM) en otra bobina cercana.

Este principio se materializa en la estructura básica de un transformador, que consta de dos bobinas, llamadas devanados primario y secundario, enrolladas alrededor de un núcleo de material ferromagnético. El voltaje aplicado al devanado primario genera un flujo magnético en el núcleo, que a su vez induce un voltaje en el devanado secundario. La relación entre el voltaje de entrada (primario) y el voltaje de salida (secundario) está determinada por la razón entre el número de espiras de cada devanado. Una mayor cantidad de espiras en el secundario en comparación con el primario resulta en un aumento de voltaje (transformador elevador), mientras que una menor cantidad de espiras produce una disminución de voltaje (transformador reductor).

Es importante destacar que, en un transformador ideal, la potencia eléctrica se conserva. Esto significa que la potencia en el devanado primario es igual a la potencia en el devanado secundario, aunque el voltaje y la corriente puedan variar. En la práctica, las pérdidas por calor (debido a la resistencia de los devanados y al núcleo) y otras ineficiencias hacen que la potencia de salida sea ligeramente inferior a la de entrada. Sin embargo, los transformadores modernos alcanzan rendimientos muy elevados, superiores al 95% en muchos casos.

La capacidad de modificar el voltaje de forma eficiente es esencial para la distribución de energía eléctrica. Las altas tensiones utilizadas para la transmisión a larga distancia minimizan las pérdidas de energía en las líneas de transmisión. Luego, los transformadores reductores en las subestaciones y cerca de los consumidores bajan el voltaje a niveles seguros para el uso doméstico e industrial. Sin la magia silenciosa del transformador eléctrico, la red eléctrica tal como la conocemos simplemente no sería posible.