I trasformatori non * trasformano * energia da una forma all'altra. trasferiscono Energia elettrica da un circuito all'altro mentre cambia la tensione e la corrente . Il principio fondamentale alla base di questo processo è induzione elettromagnetica . Ecco come funziona:
1. Corrente alternata (AC): Un trasformatore richiede una fonte CA per funzionare. Questa corrente CA crea un campo magnetico mutevole nella bobina primaria.
2. Accoppiamento del campo magnetico: Il cambio magnetico mutevole della bobina principale passa attraverso il nucleo del trasformatore, che di solito è realizzato in materiale ferromagnetico. Questo campo magnetico induce quindi un campo magnetico mutevole nella bobina secondaria.
3. EMF indotto: Il cambio di campo magnetico nella bobina secondaria induce una forza elettromotrice (EMF) o una tensione, nella bobina. L'entità di questa tensione indotta dipende dal numero di giri nella bobina secondaria rispetto alla bobina primaria.
4. Flusso di corrente: Questa tensione indotta guida la corrente attraverso la bobina secondaria, che può quindi essere utilizzata per alimentare un carico.
Conservazione energetica:
Il trasferimento di energia in un trasformatore segue il principio di conservazione dell'energia . L'input di potenza alla bobina primaria è uguale all'output di potenza dalla bobina secondaria, meno alcune piccole perdite dovute alla resistenza e alle perdite del nucleo:
* Power in =Power out + perdite
Tensione e relazione di corrente:
La relazione chiave in un trasformatore è tra la tensione e la corrente nelle bobine primarie e secondarie:
* vp / vs =ns / np
* Dove VP e VS sono le tensioni primarie e secondarie e NP e NS sono il numero di turni nelle bobine primarie e secondarie.
Tipi di trasformatori:
* Trasformatore step-up: Ha più giri nella bobina secondaria rispetto al primario, con conseguente aumento della tensione (e riduzione della corrente).
* Trasformatore step-down: Ha meno giri nella bobina secondaria rispetto al primario, con conseguente riduzione della tensione (e aumento della corrente).
Applicazioni:
I trasformatori sono componenti essenziali in molti sistemi elettrici, tra cui:
* Gride di potenza: Aumento delle tensioni per la trasmissione a lunga distanza e abbassare le tensioni per la distribuzione a case e aziende.
* Elettronica: Utilizzato negli alimentatori per dispositivi come computer, smartphone e TV per convertire l'alimentazione CA in alimentazione DC.
* Equipaggiamento medico: Trovato in macchine a raggi X, scanner MRI e altri dispositivi.
In sintesi, i trasformatori non trasformano l'energia, trasferiscono l'energia elettrica da un circuito a un altro, cambiando i livelli di tensione e corrente nel processo. La chiave di questo trasferimento è il campo magnetico in evoluzione indotto dalla corrente CA nella bobina primaria.
