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Un transformador toroidal es un dispositivo con forma de rosquilla que utiliza un núcleo de hierro circular envuelto con un cable aislado para almacenar energía magnética. El núcleo y sus devanados se denominan "devanados". Cuando se alimenta, el devanado genera un campo magnético cuya fuerza se mide en inductancia, expresada en henrios (H). Como la mayoría de los transformadores, un transformador toroidal contiene un devanado primario (entrada) y un devanado secundario (salida) para aumentar o disminuir el voltaje.
Identifique el número de vueltas en el devanado primario, indicado como N . Esta cifra suele aparecer en la hoja de datos del transformador. Por ejemplo, supongamos N =300 vueltas .
Determine el radio del toroide, denominado r . Nuevamente, consulte la hoja de especificaciones; En esta ilustración, usaremos r =0,030 m .
El área de la sección transversal del núcleo se calcula con la conocida fórmula:
A =π × r²
Usando π ≈ 3.1415, obtenemos:
A =3,1415 × (0,030)² =0,0028 m².
La inductancia del devanado primario se puede aproximar mediante:
L =(μ₀ × N² × A) / (2 × π × r)
donde μ₀ es la permeabilidad del espacio libre, igual a 4π × 10⁻⁷ T·m/A. Al calcular μ₀ se obtiene:
μ₀ =4 × 3,1415 × 10⁻⁷ =12,566 × 10⁻⁷ T·m/A.
Sustituyendo los valores conocidos:
L =[(12,566 × 10⁻⁷) × (300)² × 0,0028] / [2 × 3,1415 × 0,030] =0,000316 / 0,188 ≈ 0,00168 H, o 1,68 mH.
Estos cálculos siguen las fórmulas estándar utilizadas por los ingenieros eléctricos de todo el mundo y proporcionan una estimación confiable de la inductancia de un transformador toroidal.
