Appunti di Elettronica ed Elettrotecnica - classe quinta

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trasformatore

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trasformatore [2015/03/25 11:25] – [Tipologie particolari di trasformatori] admintrasformatore [2016/09/06 10:56] – admin
Linea 37: Linea 37:
  
 Alimentando il primario con tensione alternata si manifesta una tensione anche nel secondario ma di ampiezza diversa. Il funzionamento si basa sul fenomeno dell'induzione: Alimentando il primario con tensione alternata si manifesta una tensione anche nel secondario ma di ampiezza diversa. Il funzionamento si basa sul fenomeno dell'induzione:
-  * la tensione applicata al primario fa circolare una corrente che genera un flusso magnetico((il flusso è dato dall'induzione che attraversa una superficie, $$Phi = B S$$)) nel nucleo in ferro+  * la tensione applicata al primario fa circolare una corrente che genera un flusso magnetico((il flusso è dato dall'induzione che attraversa una superficie, `Phi = B S`)) nel nucleo in ferro
   * il flusso si concatena((due grandezze sono concatenate se sono chiuse una attorno all'altra; in questo caso si intende che il flusso attraversa la superficie racchiusa dal circuito, che è data dal prodotto tra l'area racchiusa da una spira e il numero di spire dell'avvolgimento)) col primario e col secondario   * il flusso si concatena((due grandezze sono concatenate se sono chiuse una attorno all'altra; in questo caso si intende che il flusso attraversa la superficie racchiusa dal circuito, che è data dal prodotto tra l'area racchiusa da una spira e il numero di spire dell'avvolgimento)) col primario e col secondario
   * nei due avvolgimenti nascono tensioni indotte dovute alla variazione di flusso concatenato   * nei due avvolgimenti nascono tensioni indotte dovute alla variazione di flusso concatenato
Linea 46: Linea 46:
   * il trasformatore può funzionare solo in alternata, altrimenti non ci sarebbero tensioni indotte   * il trasformatore può funzionare solo in alternata, altrimenti non ci sarebbero tensioni indotte
   * la macchina è reversibile quindi è possibile scambiare i ruoli di primario e secondario   * la macchina è reversibile quindi è possibile scambiare i ruoli di primario e secondario
-  * le due tensioni indotte hanno valore diverso perché il flusso concatenato dipende dal numero di spire dell'avvolgimento((vale $$Phi_(c1) = N_1 B S quad , quad Phi_(c2) = N_2 B S$$))+  * le due tensioni indotte hanno valore diverso perché il flusso concatenato dipende dal numero di spire dell'avvolgimento((vale `Phi_(c1) = N_1 B S quad , quad Phi_(c2) = N_2 B S`))
  
 ===== Trasformatore ideale a vuoto e a carico ===== ===== Trasformatore ideale a vuoto e a carico =====
Linea 57: Linea 57:
 **A vuoto**, cioè senza un carico in uscita, non c'è corrente al secondario mentre al primario scorre una corrente di magnetizzazione che ha un valore trascurabile perché la tensione indotta eguaglia (quasi) quella dell'alimentazione. In queste condizioni vale((facendo il rapporto tra le tensioni indotte di primario e secondario, uguali alle rispettive tensioni ai morsetti)): **A vuoto**, cioè senza un carico in uscita, non c'è corrente al secondario mentre al primario scorre una corrente di magnetizzazione che ha un valore trascurabile perché la tensione indotta eguaglia (quasi) quella dell'alimentazione. In queste condizioni vale((facendo il rapporto tra le tensioni indotte di primario e secondario, uguali alle rispettive tensioni ai morsetti)):
  
-$$K=V_1/V_2=N_1/N_2=m$$+`K=V_1/V_2=N_1/N_2=m`
  
 dove K, detto **rapporto di trasformazione**, è il rapporto tra i valori efficaci delle tensioni al primario e al secondario e m, detto **rapporto spire**, è il rapporto tra i rispettivi numeri di spire. dove K, detto **rapporto di trasformazione**, è il rapporto tra i valori efficaci delle tensioni al primario e al secondario e m, detto **rapporto spire**, è il rapporto tra i rispettivi numeri di spire.
Linea 63: Linea 63:
 Applicando un **carico** si ha una circolazione di corrente al secondario che ha un effetto smagnetizzante, cioè tale da diminuire il flusso. Il flusso però non può cambiare (il suo valore dipende solo dalla tensione applicata al primario) e per compensare l'effetto della corrente del secondario viene richiamata altra corrente al primario. Questa quota di corrente, che si somma a quella di magnetizzazione, ha un valore non trascurabile legato al valore della corrente di secondario ed è detta detta **corrente di reazione**. A carico la corrente del primario vale: Applicando un **carico** si ha una circolazione di corrente al secondario che ha un effetto smagnetizzante, cioè tale da diminuire il flusso. Il flusso però non può cambiare (il suo valore dipende solo dalla tensione applicata al primario) e per compensare l'effetto della corrente del secondario viene richiamata altra corrente al primario. Questa quota di corrente, che si somma a quella di magnetizzazione, ha un valore non trascurabile legato al valore della corrente di secondario ed è detta detta **corrente di reazione**. A carico la corrente del primario vale:
  
-$$I_1=I_(mu)+I_1'~~I_1'$$+`I_1=I_(mu)+I_1'~~I_1'`
  
 dove I<sub>μ</sub> è la corrente di magnetizzazione e I<sub>1</sub>' quella di reazione e le correnti di primario e secondario stanno in rapporto inverso rispetto alle tensioni, cioè: dove I<sub>μ</sub> è la corrente di magnetizzazione e I<sub>1</sub>' quella di reazione e le correnti di primario e secondario stanno in rapporto inverso rispetto alle tensioni, cioè:
  
-$$I_2/I_1~~I_2/I_1'=m$$+`I_2/I_1~~I_2/I_1'=m`
  
 Queste relazioni sono in accordo con l'ipotesi di trasformatore ideale, secondo la quale: Queste relazioni sono in accordo con l'ipotesi di trasformatore ideale, secondo la quale:
  
-$$S_1=V_1 I_1 = V_2 I_2 = S_2$$+`S_1=V_1 I_1 = V_2 I_2 = S_2`
  
 per cui la potenza in ingresso è uguale a quella di uscita. per cui la potenza in ingresso è uguale a quella di uscita.
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