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Trasformatore riduttore

Che cos'è un trasformatore riduttore?

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 riduttore

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 riduttore che fornisce in uscita una tensione minore di quella in ingresso. Infatti, nella seguente relazione:

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

Applicazione dei trasformatori riduttori

I trasformatori elevatori vengono impiegati come trasformatori cittadini che consentono di ridurre l'alta tensione del trasporto delle linee elettriche fino a valori decisamente inferiori e utilizzabili nelle nostre abitazioni.

Esercizio su trasformatore riduttore

Il caricabatteria dei comuni cellulari funzione con una tensione di 12 V. Quale deve essere il rapporto tra il numero di spire del circuito primario e quelle del secondario del trasformatore se il caricabatteria viene collegato alla tensione di rete domestica italiana pari a 220 V?

La tensione di 220 V risulta essere la tensione di picco o la tensione efficace?

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

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Esercizio svolto su trasformatore elevatore

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