trasformatori sono dispositivi elettronici che trasferiscono energia elettrica da a circuito elettrico a un altro o anche su più circuiti. il passaggio di a corrente elettrica alternando su una delle due bobine di un trasformatore genera a flussomagneticovariabile nel suo nucleo metallico, provocando l'emergere di a forza elettromotrice indotta sull'altra bobina. È attraverso il Legge di induzione di Faraday, scoperto nel 1831, che descrive l'effetto della tensione elettrica indotta nelle bobine del trasformatore a causa delle variazioni del flusso del campo magnetico.
Inoltre, comprendere il funzionamento dei trasformatori, che sono applicazioni tecnologiche derivate direttamente dallo studio di L'induzione di Faraday, è di grande importanza per la comprensione di importanti concetti della elettromagnetismo.
Vedi anche: ioinduzione elettromagnetica - il principio di funzionamento dei trasformatori
Cos'è un trasformatore e a cosa serve?
Il trasformatore è un dispositivo in grado di abbassare o abbassare la tensione e la corrente elettrica
fornito a qualsiasi circuito elettrico. Operare esclusivamente con correnti alternate e la sua capacità di aumentare o diminuire a Tensione elettrica è direttamente correlato al numero di spire in cui un filo conduttore è avvolto attorno a due estremità di un nucleo di ferro, chiamato a avvolgimentiprimario e secondario.Questo nucleo di ferro è solitamente costruito in una forma rettangolare o in a forma di U.Inoltre, è anche comune che sia costituito come una combinazione di più lame di ferro, posti a stretto contatto, per evitare grandi perdite di energia.
Come funziona il trasformatore?
Il funzionamento dei trasformatori si basa su un fenomeno fisico noto come induzione elettromagnetica, scoperto da Michael Faraday e descritto attraverso il Legge di Faraday-Neumann-Lenz.
Il passaggio di corrente elettrica attraverso l'avvolgimento principale di un trasformatore dà luogo a a campo magnetico oscillante. Questo campo magnetico variabile si propaga più facilmente all'interno del nucleo di ferro, quindi viene condotto verso l'avvolgimento secondario, inducendo così la formazione di un corrente elettrica alternata in questo avvolgimento.
Il rapporto tra numero di giri di ogni avvolgimento indica se c'è un aumento o una diminuzione dell'intensità di corrente e tensione. Se il numero di spire in ciascun avvolgimento è uguale, sia la corrente che la tensione elettrica sono uguali in intensità nei circuiti. primario e secondario, tuttavia se il numero di spire dell'avvolgimento primario è maggiore rispetto al secondario, la tensione la corrente elettrica in questo secondo avvolgimento sarà minore e di conseguenza la corrente elettrica aumenterà nella stessa misura della tensione che è ridotto.
la parte di energia elettrica che non viene trasmesso tra gli avvolgimenti del trasformatore di solito si trasforma in calore dissipato, a causa del efatto joule. Per questo motivo, i trasformatori sono spesso immersi in fluidi elevati. capacità termica, che difficilmente si scaldano e, quindi, regolano la temperatura di esercizio di questi dispositivi. Vale la pena ricordare che i trasformatori si distinguono come grandi dispositivi elettrici. efficienzaenergia, una volta dare la precedenza la media di questi dispositivi arriva facilmente dal 96% al 99%.
La piccola percentuale di energia che dissipa nei trasformatori è dovuta principalmente al isteresi risonanza magnetica del nucleo di ferro e comparsa di Cateneparassiti (o correnti parassite).
Vedi anche:Qual è la differenza tra conduttori e isolanti?
Formule trasformatori
Il principale formula usato per il trasformatori è quello che si riferisce a voltaggioelettrico è il numeronelavvolgimenti nei circuiti primario e secondario. Guarda:
tuP meS – tensione elettrica negli avvolgimenti primario e secondario
noP e noS – numero di spire degli avvolgimenti primario e secondario
Oltre alla formula sopra, c'è una formula che si riferisce a catenaelettrico negli avvolgimenti con il numero di spire:
ioP HeyS– correnti elettriche negli avvolgimenti primari e secondari
Esercizi risolti sui trasformatori
Domanda 1 - (Caffè)Taser sono armi da elettroshock che utilizzano una corrente elettrica per immobilizzare le persone che rappresentano una minaccia per qualcuno o per l'ordine pubblico. Il sistema interno dell'arma crea e tratta la corrente elettrica che verrà scaricata attraverso i fili di rame. Condensatori, trasformatori e batterie sono parti fondamentali in questo processo.
fonte: Disponibile a: < https://www.tecmundo.com.br/infografico/12216-a-tecnologia-das-armas-taser-infografico-.htm>. Adattato. Accesso effettuato il: 3 settembre. 2017.
In questo senso, controlla l'alternativa corretta che completa le lacune nelle seguenti frasi:
Il trasformatore è un'apparecchiatura elettrica il cui principio di funzionamento si basa su __________. La batteria è una fonte di energia che trasforma __________ energia in energia elettrica. Il condensatore è un dispositivo che memorizza __________.
a) Legge di Coulomb - campo termico - magnetico
b) Legge di Lenz - luminosa - corrente elettrica
c) Legge di Faraday - chimica - cariche elettriche
d) Legge di Newton - magnetico - resistenza elettrica
Modello: lettera C
I trasformatori sono apparecchiature basate su Leggi di Faraday e Lenz. Le batterie sono dispositivi che trasformano l'energia chimica in energia elettrica attraverso reazioni redox spontanee. Il condensatore è un dispositivo elettronico la cui funzione di base è quella di immagazzinare cariche elettriche, di conseguenza è un accumulatore di energia potenziale elettrica.
Domanda 2 -(Uerj) Il principio fisico di funzionamento di alternatori e trasformatori, dimostrabile sperimentalmente, si riferisce alla produzione di corrente elettrica attraverso il variazionedi un campo magnetico applicato a un circuito elettrico.
Tale principio si basa sulla cosiddetta legge di:
a) Newton
b) Ampere
c) Faraday
d) Coulomb
Modello: lettera C La legge dell'induzione di Faraday afferma che la variazione del flusso magnetico attraverso un conduttore, come una bobina, determina la produzione di una forza elettromotrice indotta..
Di Rafael Hellerbrock
Insegnante di fisica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/transformadores.htm
