¿Por qué fallan los transformadores con voltaje DC?

La física en una oración

Los transformadores requieren un flujo magnético cambiante para inducir voltaje; el CC produce un flujo estático, por lo que la inducción se detiene después del transitorio inicial.

Desglose paso a paso

1. Excitación CA: Corriente senoidal → flujo senoidal (Φ = Φ_máx sen ωt) → dΦ/dt ≠ 0 → FEM inducida continua en el secundario (ley de Faraday).
2. Excitación CC: Corriente constante → flujo constante → dΦ/dt = 0 después de la energización inicial → FEM inducida cero.
3. Bobinado primario con CC: Actúa como un inductor de baja resistencia solo durante el encendido; en estado estable solo ve la resistencia del alambre → corriente masiva → saturación → sobrecalentamiento → destrucción.

La analogía de la "bomba"

Imagina el núcleo como un hidroram. La CA es una bomba alternante: el empuje-tracción mueve el fluido (energía) hacia el secundario. El CC es una tubería bloqueada: se acumula presión, pero nada fluye.

Excepciones y casos límite

• Transformadores de pulso / convertidores flyback: Operan con CC pulsada (ondas cuadradas unipolares) con intervalos de reinicio deliberados; todavía dependen de dΦ/dt.
• Convertidores CC-CC: Usan CA de alta frecuencia internamente (conmutación) para lograr aislamiento; el transformador nunca ve CC pura.
• CTs de medición: Saturan instantáneamente con offset de CC; por eso son solo para CA.

Advertencia práctica

Conectar accidentalmente el primario de un transformador de 120 V CA a 120 V CC consume aproximadamente 10 veces la corriente nominal. Los fusibles/interruptores deben actuar en milisegundos o el bobinado se quema.