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fisica:strumenti:trasformatore

LAB2GO Scienza

Trasformatore

Descrizione

In elettrotecnica il trasformatore è una macchina elettrica statica e in quanto macchina è reversibile, poiché serve per trasformare i parametri elettrici (tensione e intensità di corrente) da una rete primaria ad una secondaria, mantenendo costante la potenza elettrica apparente. Il trasformatore trasferisce energia elettrica da un circuito elettrico a un altro, accoppiati induttivamente, senza che siano a contatto tra loro: gli avvolgimenti del trasformatore. Un'applicazione tipica è nelle cabine elettriche di trasformazione della rete elettrica e negli alimentatori elettrici per elettrodomestici.

Un trasformatore a corrente elettrica nell'avvolgimento primario genera un flusso magnetico variabile nel nucleo del trasformatore e di conseguenza un campo magnetico variabile attraverso l'avvolgimento secondario . Questo campo magnetico variabile induce una forza elettromotrice, o tensione, nell'avvolgimento secondario. Questo effetto è chiamato mutua induzione.

Il trasformatore è una macchina in grado di operare essenzialmente in corrente alternata, perché in genere sfrutta i principi dell'elettromagnetismo legati ai flussi variabili. Il rendimento di un trasformatore è molto alto e le perdite sono molto basse (nel ferro, per effetto dell'isteresi e delle correnti parassite, e nel rame, per effetto Joule). Vi è da aggiungere che nel caso di circuiti interamente superconduttori un trasformatore può operare senza limitazione di frequenza inferiore.

Se un carico elettrico è collegato all'avvolgimento secondario, una corrente elettrica vi scorre e l'energia, tramite il trasformatore, viene trasferita dal circuito primario al carico. In un trasformatore ideale, la tensione indotta nell'avvolgimento secondario è in proporzione alla tensione primaria (VP), ed è data dal rapporto fra il numero delle spire dell'avvolgimento primario (NP) e il numero di spire dell'avvolgimento secondario (NS) come segue: $\frac{V_{S}}{V_{P}} = \frac{N_{S}}{N_{P}}$

Componenti

il trasformatore ideale è composto da un nucleo conduttore di ferrite e da due bobine di rame, una delle quali è formata da spire conduttrici fine e l 'altra è composta da spire conduttrici più grandi.

Nella bobina con le spire grande ci sono dei fori ai quali ci si possono collegare dei fili. Dal primo foro in alto a destra conduce una corrente di 2V, se ,invece, si utilizzano gli altri fori la corrente diventa più forte. All' ultimo foro, infatti, si avrà un voltaggio di 20V. Tra i trasformatori più comuni si cita il trasformatore 220V/6V-12V, utile per alimentare, ad esempio, proiettori di luce con lampada a incandescenza 6V 5A.

Esperienze

Esperienze possibili Descrizione
Esperienza di Faraday-Lenz Studio campo elettromagnetico
Trasformazione delle tensioni alternate Funzionamento di un trasformatore
Equazione del trasformatoreVerificare che il rapporto di trasformazione è proporzionale al rapporto fra i numeri di spire degli avvolgimenti di un trasformatore.

Sitografia

Link Descrizione
Descrizione trasformatore Spiegazioni anche di relazioni
Trasformatore elettrico Spiegazione del funzionamento
TrasformatoreApprofondimenti sul trasformatore


fisica/strumenti/trasformatore.txt · Ultima modifica: 2019/09/23 14:30 (modifica esterna)