Un transformador 20:1 convierte cinco amperios en un cuarto de amperio

Un transformador no hace nada en corriente continua

Todo el aparato funciona porque un campo magnético variable induce una tensión en el segundo devanado, y una corriente constante produce un campo constante, que no induce nada. Conecta un transformador de red a una batería de la misma tensión y el primario se comporta como lo que físicamente es — una larga bobina de hilo fino, de muy poca resistencia — y consume toda la corriente que la batería pueda dar hasta que algo ceda. Esa es la razón práctica de que un transformador pertenezca a la corriente alterna, y de que los sistemas en continua necesiten convertidores conmutados, que fabrican electrónicamente un campo variable antes de poder usar el mismo truco.

El equilibrio ideal nunca se alcanza del todo

Sesenta vatios de entrada y sesenta de salida suponen un transformador perfecto, y uno real pierde unos pocos por ciento en la resistencia de los devanados y en el calentamiento del núcleo de hierro. Las pérdidas del núcleo están ahí incluso en vacío, razón por la que un transformador dejado enchufado sin carga está tibio y consume para nada. El rendimiento también depende de la carga: un transformador cerca de su régimen suele estar en su mejor punto, mientras que otro que entrega una décima parte de aquello para lo que se diseñó desperdicia una fracción mucho mayor de lo que consume. Cualquier cifra calculada solo a partir de la relación de transformación es por tanto un techo de lo que el secundario puede dar, no una promesa.

Preguntas frecuentes

¿Se puede usar el mismo transformador al revés?

Eléctricamente la física es simétrica — mete 12 voltios en el devanado de 12 voltios y aparecen 240 al otro lado — pero la construcción no lo es. El devanado de baja tensión va con hilo grueso y poco aislamiento, porque nunca se pensó para aguantar 240 voltios, y el lado de alta tensión es hilo fino, incapaz de llevar la corriente que exigiría una conexión invertida. Los aparatos hechos para esto, como los transformadores de aislamiento de devanados iguales, lo dicen; cualquier otro usado al revés sale del dominio para el que se dimensionó su aislamiento, y el modo de fallo no es suave.

¿Por qué se transporta la electricidad en alta tensión?

Porque la pérdida en un cable depende del cuadrado de la corriente, y el transformador permite elegir la corriente. Enviar una potencia dada a veinte veces la tensión significa una veinteava parte de la corriente, y una veinteava parte de la corriente disipa una cuatrocientava parte del calor en el mismo conductor. Esa sola relación explica que el transporte a larga distancia vaya a cientos de miles de voltios y baje por etapas hasta la casa, y hace del transformador quizá la pieza de ingeniería eléctrica decimonónica de mayores consecuencias.