Trasformatore monofase reversibile

Scheda integrata e rielaborata dal dott. Fabio Panfili.

Descrizione

Numero di Inventario	-
Nome dello strumento	Trasformatore a spire con anima di ferro

Dati scientifici

Epoca	-
Costruttore	-
Dimensioni (in mm.)	200 mm X 175 mm X 100 mm
Materiali (legno, metallo, vetro, plastica, gomma, ecc.)	Ferro dolce, plastica, fili di rame isolati, metalli vari
Descrizione	Sul nucleo ferromagnetico, lamellato (per limitare le correnti parassite) a colonne e gioghi, sono avvolte due bobine di filo di rame isolato. La bobina che riceve energia elettrica variabile nel tempo si dice primario; la bobina che eroga l'energia elettrica anch'essa variabile nel tempo ricevuta dal primario si dice secondario. Le due bobine hanno un numero di spire diverso e la sezione del filo impiegato tale da sopportare la corrente che vi circola. Normalmente esso è alimentato in corrente alternata per gli usi più svariati. In questo esemplare si può scegliere quale sia il primario e dunque il secondario, poiché la machina è reversibile.
Funzionamento	Se si alimenta uno dei due avvolgimenti (primario) con una tensione alternata, si genera nel nucleo un flusso magnetico alternato la cui ampiezza dipende dall'intensità della corrente che circola nell'avvolgimento, dalla permeabilità magnetica del nucleo, dalla frequenza e dal numero di spire dell’avvolgimento. Questo flusso si concatena quasi per intero con il secondario e induce in esso una forza elettromotrice la cui ampiezza dipende dal numero di spire del secondario e dalla frequenza. Scegliendo opportunamente i numeri di spire primarie e secondarie è possibile variare il valore del rapporto tra la tensione di alimentazione primaria e la tensione indotta secondaria. Si dimostra che il rapporto di trasformazione è approssimativamente : E₁/E₂=N₁/N₂. Dove E è il valore efficace della tensione. Dunque, se in prima approssimazione si trascurano le perdite, dalla conservazione dell'energia, (V₁I₁t=V₂I₂t), si deduce che se la tensione al secondario è minore di quella del primario, la corrente al secondario sarà maggiore in modo proporzionale. Bisogna comunque tener presente che la tensione a vuoto è maggiore della tensione sotto carico, cioè, quando il secondario alimenta un circuito, la tensione di uscita diminuisce in funzione della corrente erogata. Inoltre il suo funzionamento è ancor più complesso di quello descritto e richiede la conoscenza di molti fattori, non ultima la forma del nucleo e la sua permeabilità magnetica, la forza controelettromotrice nel funzionamento sotto carico, ecc. ecc.
Cenni storici	Con una semplice modifica del circuito di un famoso esperimento sull'induzione elettromagnetica di M. Faraday del 1831 si può ottenere un trasformatore. Nel 1838 J. Henry scoprì che, se il secondario ha più spire del primario, la tensione alternata indotta nel secondario sarà più grande di quella di alimentazione del primario; viceversa, se il secondario ha meno spire del primario, la tensione ai suoi capi sarà minore di quella del primario. Uno dei primi impianti in corrente alternata, che alimentava alcune lampade a incandescenza e un motore elettrico, fu esposto a Londra nel 1883.

Bibliografia	AA. VV. PPC Progetto Fisica Vol. B, Zanichelli, Bologna, 1986.
Eventuale iscrizione	-
Inventore	-

Dati storici

Data di entrata	dopo il 1980
Inventario	-
Vecchi numeri di inventario	-
Donato - comperato - provenienza	Comperato

Dati relativi al restauro

Stato di conservazione	Mediocre - rovinato
Descrizione interventi effettuati	-
Nome restauratore	-
Osservazioni - Utilizzazione per la didattica	Uso del trasformatore. Osservazione della legge dell'induzione elettromagnetica.

Dati relativi alla conservazione

Armadio	B2
Ripiano	4
Scheda tecnica del produttore	No
Collocazione	Laboratorio di fisica

Sitografia

Link	Descrizione
I trasformatori	Dott. ing. Lucia FROSINI Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell’Informazione Università di Pavia