Un transformador de seguridad de 230 a 12 voltios y 100 VA, el típico de una instalación de halógenos o de una tira led, tiene una relación de transformación de 19,17: por cada 19,17 espiras del primario hay una en el secundario. Por el primario circulan 0,43 amperios y por el secundario 8,33, que son los mismos 100 VA repartidos de otra manera.
La calculadora trabaja en voltamperios porque es la unidad que lleva la placa: la potencia aparente no depende del factor de potencia de lo que se conecte detrás, y es la que determina la corriente que atraviesa los bobinados.
La tensión baja y la intensidad sube
La tensión y el número de espiras van en el mismo sentido; la intensidad va justo al revés. Bajar la tensión a la mitad duplica la corriente: los mismos 100 VA a 115 voltios son 0,87 amperios en lugar de los 0,43 que circulan a 230.
Por eso el secundario de baja tensión se bobina con hilo grueso y pocas vueltas, y el primario con hilo fino y muchas. Un transformador de 230 a 12 voltios con 1150 espiras en el primario lleva 60 en el secundario, y esas 60 tienen que aguantar los 8,33 amperios.
El cálculo es ideal; el transformador real, no
Aquí se supone que toda la potencia que entra vuelve a salir. En la realidad el rendimiento de un transformador pequeño de 50 Hz está entre el 85 y el 95 por ciento: una parte se pierde en el calentamiento del cobre y otra en el hierro del núcleo, que se magnetiza y desmagnetiza cincuenta veces por segundo.
La consecuencia práctica es que la intensidad del primario sale algo mayor que la calculada. Con un rendimiento del 90 por ciento, los 0,43 amperios del ejemplo se convierten en unos 0,48, porque de la red hay que sacar 111 VA para entregar 100 en el secundario.
Voltamperios, vatios y separación de circuitos
Los VA no son vatios. Con una carga resistiva, una lámpara halógena o una resistencia, las dos cifras coinciden; si detrás hay un motor o una fuente conmutada con un factor de potencia de 0,7, un transformador de 100 VA entrega unos 70 vatios útiles aunque sus bobinados sigan viendo los 100 VA.
Conviene además distinguir un transformador de separación de seguridad de un autotransformador: el segundo comparte bobinado y no aísla la salida de la red. Para muy baja tensión de seguridad, la ITC-BT-36 del REBT exige que los circuitos estén separados, y esa separación no la da la relación de transformación sino la construcción del aparato.