Descrivi il funzionamento di un trasformatore

Il trasformatore è una macchina elettrica definita statica perché non contiene parti in movimento. Il trasformatore consente di innalzare ed abbassare, in maniera efficiente e senza eccessive perdite, il valore della tensione e corrente in ingresso rispetto a quelli in uscita. Un trasformatore può essere costituito da due solenoidi, avvolti su un anello di materiale ferromagnetico detto nucleo magnetico. L’avvolgimento al quale viene fornita energia viene detto primario, mentre quello dalla quale l’energia è prelevata è detto secondario. Quando sul primario viene applicata una tensione elettrica alternata sinusoidale, per effetto dell’induzione magnetica, si crea nel nucleo un flusso magnetico con andamento sinusoidale. Per la legge di Faraday-Neumann-Lenz, questo flusso variabile induce nel secondario una tensione sinusoidale, che si può dimostrare essere proporzionale al rapporto tra il numero di spire del primario e quelle del secondario.

Descrivi i fenomeni di autoinduzione e mutua induzione

L’autoinduzione è un fenomeno fisico che avviene ogni volta che la corrente in un circuito elettrico varia nel tempo. Se la corrente, ad esempio, aumenta rapidamente, si genera un flusso magnetico che varia rapidamente come la corrente attraverso la superficie del circuito. Questo induce un’altra corrente nel circuito che ha verso opposto alla prima e che tende a stabilizzare il flusso totale. Il fenomeno della mutua induzione riguarda invece due circuiti elettricamente separati posti in prossimità l’uno dell’altro. Nel caso in cui si abbia una variazione di corrente in uno dei due circuiti, si avrà una variazione di flusso anche nel secondo circuito e quindi si genererà, all’interno di quest’ultimo, una corrente elettrica. I fenomeni dell’autoinduzione e della mutua induzione vengono utilizzati nei trasformatori elettrici.

Che cos’è una corrente indotta?

La corrente indotta è una corrente che si manifesta in un circuito ogni volta che questo è posto in una regione di spazio dove è presente un campo magnetico variabile nel tempo. In accordo con la legge di Faraday, che afferma che la forza elettromotrice indotta è direttamente proporzionale alla rapidità con cui varia il flusso di campo magnetico attraverso la superficie definita dal circuito, la corrente indotta è presente fino a quando vi è una variazione di tale flusso ed è tanto maggiore quanto più rapida è la variazione. Il verso della corrente indotta si determina con la legge di Lenz: il verso di tale corrente è tale da produrre un campo magnetico che tende a opporsi alla variazione di flusso del campo magnetico che l’ha generata.