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TRASFORMATORE IDEALE VS REALE - Coggle Diagram
TRASFORMATORE IDEALE VS REALE
Un trasformatore è una macchina elettrica statica che serve a trasferire energia elettrica da un circuito a un altro cambiando i parametri di tensione e corrente
È fatto da una prima bobina collegata alla sorgente, una seconda bobina sempre di rame collegata al carico e un nucleo ferromagnetico, su cui sono avvolte le due bobine e che fa da ponte tra le due.
La corrente alternata che scorre nella prima bobina, crea un campo magnetico variabile nel nucleo di ferro.
Questo campo viaggia nel ferro e attraversa le spire della seconda bobina
Per la legge di Faraday, questo induce una tensione ai capi della seconda bobina e quindi al carico a cui è collegata
La tensione indotta sarà maggiore se la seconda bobina ha più spire della prima (trasformatore elevatore), al contrario la tensione sarà minore (trasformatore riduttore).
funziona solo in corrente alternata (AC)
perché ha bisogno di “movimento” che non trova in corrente continua (DC), costante
TRASFORMATORE IDEALE
il rendimento è 100%
tutta la potenza in ingresso al primario viene trasferita al secondario
La resistenza delle spire di rame è presa uguale a zero (R=0), quindi non c’è effetto Joule
Il nucleo di ferro non oppone resistenza alla creazione del campo magnetico e non ha perdite interne.
La relazione fondamentale segue il rapporto di trasformazione K
K=V1/V2=N1/N2
REALE
i fili degli avvolgimenti hanno una loro R
per cui scaldano per effetto Joule secondo la formula P=R∙I^2.
Il nucleo di ferro “soffre” a causa del campo magnetico alternato perché questo genera in esso piccole correnti parassite che sono circolari e non servono a niente se non a scaldarlo
C’è un ulteriore perdita dentro la struttura del ferro dovuta alla isteresi magnetica, quell’energia spesa per orientare e riorientare continuamente i “domini magnetici”
parte dal magnetismo creato dal primario (prima bobina) si disperde nell’aria circostante, riducendo l’efficienza del trasferimento
la tensione al secondario (V2) diminuisce man mano che aumentiamo la corrente richiesta dal carico, il rendimento sarà sempre inferiore a 1 e il trasformatore scotterebbe dopo un po' che lavora, mentre quello ideale rimarrebbe fretto.