Desde el comienzo del tema venimos considerando al transformador como una máquina ideal, carente de pérdidas de energía, pero nada más lejos de la realidad. Esas pérdidas, aunque pequeñas, se producen en forma de calor. Hasta ahora hemos supuesto:

• Que los conductores de las bobinas carecen de resistencia, pero lo cierto es que poseen esa resistencia que como ya sabemos depende de la resistividad del material, de su longitud y de su sección.
• Que no se producen efectos de dispersión de flujo magnético y eso no es cierto. Ni la permeabilidad del núcleo es infinita ni la del medio circundante (aire o aceite normalmente) es nula, por lo que siempre existirá un flujo de fugas en cada bobina que no circulará por el núcleo.
• Que en el material magnético utilizado en el núcleo no se producían efectos de histéresis ni corrientes de Foucault, y eso tampoco es cierto, pues siempre que se aplique un flujo al núcleo habrá pérdidas en el hierro.

Así pues, tenemos que considerar estas pérdidas y ver qué efectos producen para que así, nuestro transformador se aproxime lo más posible a la realidad. Para ello, primero analizaremos nuestro transformador funcionando en vacío:

• Los conductores no son ideales, por lo que tienen resistencia eléctrica. Podemos suponer que las bobinas sigan siendo ideales, y para ello su valor resistivo estará concentrado fuera de la bobina en serie, tal como indica la imagen.

Imagen 19: Resistencia de las bobinas Elaboración propia

• Si ahora consideramos las pérdidas de flujo, tendremos que el flujo que afecta a la bobina del primario Φ₁ estará formado por una parte que es común a ambas bobinas Φ y otra parte que es propia de cada bobina y que se debe a la dispersión Φ_1d , es decir:

Imagen 20: Esquema del transformador real en vacío Elaboración propia

Como cosφ=cosπ/2=0; entonces P1=0

Pero acabamos de ver que la realidad no es esa. Cuando el transformador está en vacío, los efectos de magnetización del núcleo provocan un calentamiento del mismo, calor que resulta de la energía eléctrica absorbida por el primario y que en la práctica se traducen en que esa corriente de magnetización no se encuentra desfasada φ=π/2, sino un ángulo φ₀≠90º.

Podemos representar esto vectorialmente, tal como indica la imagen y observamos que de la corriente absorbida, solo una parte tiene efectos magnetizantes I_m y el resto son pérdidas I_p , ambas componen la corriente total absorbida I_0.

Imagen 21: Desfase de I0 en un transformador real en vacío Elaboración propia

Habiendo analizado las pérdidas en un transformador, ya solo queda saber en qué se traducen. Para ello consideraremos el esquema siguiente, casi idéntico al estudiado anteriormente.

Imagen 22: Esquema de modelo de transformador real Elaboración propia

Vectorialmente, la tensión en el primario será:

Y escalarmente será:

Esto supone que la tensión inducida en el primario ε₁ ya no es igual a la de alimentación V₁ , sino que hay que restar las caídas de tensión producidas por la resistencia de la bobina, así como la inductancia producida por las pérdidas de flujo.

Podemos representar estas pérdidas en un diagrama vectorial como el de la figura.

Imagen 23: Representación vectorial de un transformador real en vacío Elaboración propia

Todo lo contado en este apartado ocurre realmente en un transformador, pero en la práctica todas estas consideraciones no se efectúan pues los valores de R₁ y X_1d, así como i₀ son muy pequeños y las pérdidas por ellos generadas también lo son (entre el 0,01% y el 0,1%). Esto justifica que el diagrama vectorial utilizado en muchas ocasiones sea el de la imagen 21 y no el que acabamos de ver.

Llegado este punto, solo queda conectar una carga en el secundario para comprobar que sucede con el transformador real en carga.

Los mismos efectos de pérdidas que en el primario sucederán en el secundario, es decir pérdidas de flujo, pérdidas resistivas en las bobinas y pérdidas en el núcleo, por lo que el esquema completo del transformador real será el que muestra la imagen.

Imagen 24: Transformador real en carga Elaboración propia

Si ahora queremos conocer el valor de la tensión que podremos aplicar a la impedancia Z_c a la salida del secundario, tendremos:

Y de la misma manera que en el arrollamiento primario, escalarmente tendremos:

Al haber puesto una carga, circulará I₂ por el secundario y eso, como ya se ha visto, provoca una corriente reflejada en el primario I'₂ y teniendo en cuenta el nuevo valor de la corriente absorbida en vacío que se ha estudiado más arriba:

resultará que la corriente del primario en esta situación será:

y teniendo en cuenta que I₀ es muy pequeña frente a I'₂ tendremos I₁≈I'₂ y la tensión inducida en el primario será: