chimica-online.it

Trasformatore elevatore

Che cos'è un trasformatore elevatore?

Il trasformatore è un dispositivo elettrico che funziona solo a tensione alternata e corrente alternata e sfrutta il fenomeno della mutua induzione.

È costituito da un nucleo di materiale ferromagnetico (ferro dolce) e da due avvolgimenti di N spire detti avvolgimento primario N1 e secondario N2.

L’obiettivo del trasformatore è quello di abbassare la tensione in ingresso V1 ed aumentare quella di uscita V2 o viceversa aumentare la tensione in ingresso V1 per diminuire quella in uscita V2.

Poiché il prodotto di V∙i rimane costante, conseguentemente se la tensione in ingresso viene ridotta allora la corrente elettrica aumenterà, mentre se la tensione viene aumentata la corrente diminuirà.

Trasformatore ideale

Si definisce rapporto di trasformazione k di un trasformatore ideale il rapporto tra il numero di avvolgimenti presenti nel circuito secondario N2 ed il numero di avvolgimenti del primario N1:

Rapporto di trasformazione

La legge che regola il rapporto tra i valori efficaci delle tensioni e valori efficaci delle correnti in ingresso ed in uscita da un trasformatore è la seguente:

Siccome tensioni e correnti sono inversamente proporzionali, vale anche la relazione:

Ricordando la relazione tra valori efficaci e di picco V0 e i0 di tensione e corrente le stesse relazione le potremmo scrivere per i valori di picco.

Trasformatore elevatore

A seconda della relazione esistente tra il numero di avvolgimenti dei due circuiti (primario e secondario) possiamo classificare i trasformatori come elevatori o riduttori a seconda che la tensione in uscita sia maggiore o minore di quella in ingresso.

In particolare, se N2 > N1 allora avremo un trasformatore elevatore che fornisce in uscita una tensione maggiore di quella in ingresso. Infatti, nella seguente relazione:

il rapporto del membro di destra è maggiore di 1 e conseguentemente V2,eff > V1eff; nei trasformatori elevatori il rapporto di trasformazione k è quindi maggiore di 1.

Applicazione dei trasformatori elevatori

I trasformatori elevatori vengono impiegati all'uscita delle centrali elettriche: aumentando la tensione a valori molto elevati e conseguentemente abbassando notevolmente il valore della corrente elettrica, si realizzano le "linee ad alta tensione" che consentono una minima dissipazione di energia lungo il trasporto.

Esercizio su trasformatore elevatore

Un trasformatore è costituito da 150 spire nel circuito primario e 653 in quello secondario. Nel primario viene inviata una tensione efficace di 230 V producendo una potenza da 100 W.

Riducendo la potenza nel primario a 80 W di quanto varia la corrente nel circuito secondario?

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio su trasformatore elevatore.

Link correlati:

Comportamento di diversi circuiti in regime sinusoidale

Esercizio svolto e commentato su circuito induttivo

Esercizio svolto su circuito puramente induttivo

Studia con noi