Il trasformatore elettrico si rivela fondamentale in molte situazioni quotidiane senza che ci si renda conto. Ma cos'è questo dispositivo e perchè è così rilevante? In questo articolo si andrà a scoprire la natura, l'utilizzo, i vari tipi di trasformatori e il loro funzionamento.
Prima di addentrarsi nelle specificità tecniche, è importante definire che cos'è un trasformatore e cosa fa. Un trasformatore elettrico è un dispositivo che permette di modificare la corrente alternata 230V in bassa tensione, con ricadute pratiche estremamente rilevanti, come l'alimentazione di elettrodomestici o l'utilizzo di caricabatterie per smartphone o altri apparecchi a 12V.
In parole povere, il trasformatore converte la corrente da 230V a 12V o un voltaggio differente, permettendo il corretto funzionamento degli apparecchi elettronici, senza rischio di danneggiamento derivato da un eccesso di corrente. Un uso quotidiano, basilare ma fondamentale per la nostra tecnologia.
Prima di andare oltre, è importante comprendere cosa possiamo trovare all'interno dei nostri trasformatori elettrici. Questi potenti dispositivi hanno diverse parti chiave, tra cui:
In questo punto, la corrente entra a 230V. Si tratta del luogo in cui l'elettricità inizia il suo percorso attraverso il trasformatore.
Contrariamente al circuito di ingresso, il circuito di uscita è il punto in cui la corrente trasformata diventa disponibile in un'altra tensione, ad esempio 12V.
Il cuore del trasformatore è il nucleo, un generatore ferromagnetico formato da numerose lamelle di ferro.
L'ingresso e l'uscita sono ben isolati e, in alcune circostanze, possono essere invertiti per funzioni speciali. In generale, si tratta di due solenoidi avvolti nello stesso magnete, ma isolati. Questi sono noti come circuito primario e secondario.
Ora che abbiamo capito i componenti chiave dei trasformatori, potrebbe sorgere la domanda: come funziona effettivamente un trasformatore?
Una volta che la corrente entra nel trasformatore attraverso il circuito di ingresso, il nucleo si magnetizza, creando un campo magnetico proporzionale sia alla tensione in uscita che al numero di spire metalliche (avvolgimenti attorno alla bobina). Questa energia non viene dispersa grazie ai materiali utilizzati per fabbricarlo.
Sulla base del principio scoperto da Faraday-Lenz, quando il nucleo è magnetizzato, la corrente alternata fa variare nel tempo l'intensità di questo campo magnetico, generando una corrente di pari intensità nel secondo solenoide.
Curiosamente, riducendo il numero di spire del secondo solenoide, la tensione in uscita sarà minore. Al contrario, se il numero di spire è maggiore, la corrente in uscita sarà più alta - un fenomeno noto come "trasformatore in salita".
A seconda del campo di utilizzo o funzione possiamo distinguere quattro principali tipi di trasformatori. Scopriamoli insieme:
Il trasformatore di corrente è utilizzato per ridurre correnti molto elevate e poterle così misurare. Questo trasformatore può ridurre in maniera proporzionale la corrente in uscita a seconda del valore di quella in entrata.
Per quanto riguarda i trasformatori di tensione, la tensione in uscita è costante e è direttamente proporzionale al numero di spire metalliche che avvolgono i conduttori. Possono fornire un range di tensione in uscita più ampio, permettendo di selezionare direttamente con quanti volt alimentare il dispositivo.
I trasformatori di isolamento sono utilizzati nel campo medico per garantire più sicurezza, affidabilità e stabilità anche quando non è possibile utilizzare una messa a terra standard.
Infine, il trasformatore trifase è il più utilizzato all'interno degli impianti elettrici grazie alla sua capacità di trasmissione della corrente in bassa tensione. Questo tipo di trasformatore può essere composto da 3 trasformatori monofase o da 3 avvolgimenti primari e 3 secondari collegati al nucleo in parallelo.
In conclusione, i trasformatori elettrici sono componenti essenziali per il corretto funzionamento degli impianti elettrici, garantendo la sicurezza e l'efficienza energetica necessarie alle moderne applicazioni industriali e domestiche. La scelta del trasformatore giusto può fare la differenza in termini di prestazioni e longevità del tuo impianto.
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