Come funziona un trasformatore: 9 risposte che dovresti sapere

L' trasformatore è un dispositivo che contiene bobine accoppiate magneticamente che sono generalmente isolate elettricamente l'una dall'altra: un trasformatore trasferisce l'energia elettrica da un circuito all'altro. Come funziona un trasformatore? questo articolo ti porterà in giro con il trasformatore.

Il principio fondamentale su cui lavora un trasformatore è l'induzione elettromagnetica (o mutua induttanza), quando due diverse bobine elettricamente isolate sono in stretta vicinanza in modo tale che il proprio campo magnetico possa collegarsi all'altro quando viene applicata una corrente alternata alla bobina primaria, un magnete fluttuante viene generato un campo che provoca la forza elettromotrice nella bobina secondaria.

Come funziona un trasformatore elevatore??

Immagine di credito: Aula elettrica, CC BY 4.0 , tramite Wikimedia Commons

Il trasformatore che genera una tensione maggiore sul secondario rispetto alla tensione applicata al primario è lo Step Up Transformer.

L' trasformatore utilizza reciproco induzione (principio fondamentale) tra due circuiti accoppiati da un flusso magnetico comune (fluttuante). Quando viene applicata corrente alternata (AC) alla bobina primaria, viene generato un campo magnetico fluttuante, che provoca una forza elettromotrice nella bobina secondaria.

Come funziona un trasformatore?
Fig. Circuito trasformatore elevatore.

Come il numero di spire nella bobina secondaria (n2) di (intensificare trasformatore) è maggiore della bobina primaria (n1), l'EMF(forza elettromotrice) è corrispondente al numero di giri. Quindi, il secondario cal genera una tensione più alta rispetto alla bobina primaria.

L' trasformazione della tensione il rapporto (K) di un trasformatore step-up è maggiore di 1 (K>1).

K= E2/E1= N2/N1

Dove K significa rapporto di trasformazione della tensione, N1 significa numero di spire nella bobina primaria, N2 significa numero di spire nella bobina secondaria.

Come funziona un trasformatore step-down??

Un trasformatore step-down (un tipo di trasformatore di sottostazione) genera una tensione inferiore sul lato secondario del trasformatore.

Un passo indietro trasformatore funziona sulla mutua induzione tra due circuiti che sono elettricamente isolati l'uno dall'altro mentre sono accoppiati attraverso il flusso magnetico. Quando una corrente alternata (AC) passa attraverso la bobina primaria, viene generato un campo magnetico fluttuante, che provoca la forza elettromotrice (emf) nella bobina secondaria.

 Poiché il numero di spire nella bobina primaria (n1) è maggiore di quello della bobina secondaria (n2) cioè n1> n2, viene indotta la forza elettromotrice (fem) è proporzionale al numero di spire risultante nella tensione generata attraverso il secondario bobina (del trasformatore) è inferiore a quella della tensione primaria.

Fig. Circuito trasformatore step-down.

Il rapporto di trasformazione della tensione (K) di un trasformatore step-down è inferiore a 1 (K<1).

Come funziona il trasformatore automatico??

Il trasformatore i cui avvolgimenti (avvolgimento primario e secondario) sono interconnessi elettricamente è l'autotrasformatore, il che significa che ha un unico avvolgimento continuo comune a entrambi i lati primario e secondario del trasformatore.

L'autotrasformatore funziona secondo il principio della legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica (o mutua induzione). Quando la bobina primaria è collegata a un'alimentazione CA a causa della legge di Faraday sull'induzione elettromagnetica, nella bobina primaria viene generata una forza elettromotrice (EMF). Come negli autotrasformatori, le bobine primarie e secondarie sono nel singolo avvolgimento continuo.

L'EMF sarà sviluppato poiché il rapporto di tensione per giro rimane lo stesso in entrambi gli avvolgimenti. La tensione secondaria generata sarà proporzionale al numero di spire collegate al lato secondario del trasformatore.

Fig. Circuito dell'autotrasformatore.

Un collegamento elettrico diretto tra gli avvolgimenti (avvolgimento primario e secondario) assicura che una parte dell'energia venga trasferita per conduzione tra l'avvolgimento primario e secondario del trasformatore. La quantità di avvolgimento che è condivisa da entrambi i lati primario e secondario del trasformatore (o dell'autotrasformatore) è indicata come settore comune. Un'estremità dell'avvolgimento è collegata tra l'alimentazione e il carico, mentre l'altra estremità dell'alimentazione (alimentazione CA) e il carico è collegata alle linguette lungo l'avvolgimento.

Un autotrasformatore può essere un trasformatore step-down quando l'alimentazione CA è collegata attraverso l'avvolgimento del trasformatore. Il carico è collegato da una linguetta attraverso una porzione relativamente minore dell'avvolgimento.

Come funziona un trasformatore sulla corrente continua??

Il trasformatore è un dispositivo elettrico che utilizza l'accoppiamento magnetico (mutua induzione) per passare un segnale CA da un circuito all'altro.

La corrente CC non può passare attraverso un trasformatore poiché per il funzionamento del trasformatore è necessaria l'alimentazione CA, senza alimentazione CA non ci sarà flusso magnetico fluttuante. Solo un trasformatore flyback può essere eccitato utilizzando una sorgente CC.

Come funziona un trasformatore a microonde??

I trasformatori a microonde sono robusti, economici e generano archi ad alta tensione.

Il trasformatore a microonde funziona secondo il principio dell'induzione reciproca, come altri trasformatori.

Il trasformatore per microonde (forno) ha tre avvolgimenti (1 primario e 2 secondari). Quando l'elettricità passa attraverso il magnetron, gli elettroni vengono influenzati per creare radiazioni a microonde. Quando il magnetron del microonde (forno) il trasformatore funziona, il flusso CA attraverso l'avvolgimento secondario (o bobina) del trasformatore (a microonde) con conseguente nucleo di ferro genera saturazione magnetica; quando la tensione anodica del magnetron aumenta. Anche la corrente anodica aumenta insieme a un aumento della corrente attraverso l'avvolgimento secondario, rafforzando la separazione magnetica e aumentando il flusso magnetico di dispersione con il risultato che il trasformatore genera un'alta tensione secondaria.

Come funziona un trasformatore di uscita??

Il trasformatore di uscita blocca la corrente continua e il suo segnale di corrente alternata di passaggio.

Il trasformatore di uscita è un dispositivo elettromagnetico che funziona secondo il principio della legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica, che isola il circuito di ingresso dal traffico di uscita mentre filtra il segnale CA per passare attraverso l'accoppiamento magnetico tra il circuito di ingresso e quello di uscita.

Il trasformatore di uscita può essere utilizzato per aumentare o diminuire la tensione applicata attraverso il circuito di ingresso al circuito di uscita.

Come funziona un trasformatore di corrente ottico

Un trasformatore di corrente ottico è un sensore che viene utilizzato per misurare la corrente elettrica direttamente o indirettamente. Il funzionamento del trasformatore di corrente ottico può essere basato su principi come l'effetto Faraday, il principio interferometrico, il sensore micromeccanico con lettura ottica, il reticolo di Bragg. 

Il trasformatore di corrente magnetico ottico (MOCT) utilizza l'effetto di Faraday (principale fondamentale) per misurare la corrente elettrica; misura l'angolo di rotazione della luce polarizzata sotto l'influenza di un campo magnetico e lo converte in un segnale di tensione proporzionale (o corrispondente) alla corrente elettrica.

Secondo l'effetto Faraday l'orientamento (o inclinazione) della luce polarizzata linearmente sotto l'impatto di un campo magnetico. Quando la luce si propaga (o viaggia) attraverso un pezzo di vetro, l'angolo di rotazione è corrispondente (o proporzionale) alla forza della componente del campo magnetico. Il materiale polarizzatore viene utilizzato per convertire la luce in una luce polarizzata linearmente.

La luce polarizzata passa attraverso un rotatore ottico a causa dell'effetto di Faraday sull'orientamento della luce polarizzata linearmente che ruota mentre passa attraverso il materiale del rotatore. Un diverso materiale di polarizzazione viene utilizzato come analizzatore che converte la quantità di rotazione della luce polarizzata nella corrispondente quantità di intensità luminosa. Questa luce modulata in intensità viaggia verso il fotodiodo, che genera il segnale elettrico corrispondente.

Come funziona il trasformatore flyback?

Il trasformatore flyback (genera un segnale a dente di sega) è anche riconosciuto come trasformatore di uscita di linea. Questo trasformatore può essere eccitato usando il volt DC. Può trasferire così come immagazzinare energia.

Il principio di funzionamento di base del trasformatore flyback è l'induzione reciproca. In questo trasformatore, un diodo è collegamentoed in serie con la bobina secondaria del (fondamentale) trasformatore e uno condensatore parallelamente al carico.

Fig. Circuito trasformatore flyback.
  • La bobina primaria è collegata a un'alimentazione CC insieme all'interruttore. Quando l'interruttore è acceso, la corrente (CC) scorre attraverso il circuito primario del trasformatore ed eccita la bobina primaria. La rampa della bobina primaria (un aumento costante della tensione) è generata dall'induttanza primaria, che è stata immagazzinata sotto forma di energia magnetica tra il gap induttivo (tra le bobine) del trasformatore. Un diodo è collegato in serie con una bobina secondaria del trasformatore, che è in polarizzazione inversa che limita la formazione di corrente nel circuito secondario.
  • Quando l'interruttore è spento, la corrente primaria scende a zero e l'energia immagazzinata nell'intercapedine viene rilasciata e trasferita alla bobina secondaria, determinando un rapido aumento della tensione di uscita mentre la tensione passa alla polarizzazione diretta.

Come funziona un trasformatore buck-boost?

I trasformatori Buck Boost vengono utilizzati per regolare i livelli di tensione e possono essere utilizzati per apportare piccole modifiche alla tensione applicata, che può arrivare fino al 30%.

Un trasformatore buck-boost ha quattro avvolgimenti che possono essere collegati in modi diversi a seconda delle esigenze. Era sul principio dell'induzione reciproca tra bobine accoppiate magneticamente. La tensione (uscita) risultante del trasformatore buck-boost è funzione della tensione di ingresso. Se la tensione di ingresso varia, la tensione di uscita cambierà nella stessa percentuale. Questa transformer può essere aumentato o diminuito a seconda della sua connessione tra le bobine.

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