Un trasformatore elettrico è un dispositivo elettrico statico che trasferisce energia elettrica tra due o più circuiti attraverso l'induzione elettromagnetica. I trasformatori sono utilizzati per aumentare (step-up) o diminuire (step-down) i livelli di tensione nei sistemi di alimentazione, rendendoli essenziali per una distribuzione e una trasmissione efficienti dell'energia. Componenti chiave di un trasformatore: 1. Nucleo: Realizzato in materiale ferromagnetico, il nucleo fornisce un percorso per il flusso magnetico e aiuta a trasferire in modo efficiente l'energia tra gli avvolgimenti primari e secondari. 2. Avvolgimenti: - Avvolgimento primario: La bobina collegata alla sorgente di tensione di ingresso. Crea un campo magnetico quando la corrente lo attraversa. - Avvolgimento secondario: La bobina collegata al carico di uscita. Riceve energia dal campo magnetico creato dall'avvolgimento primario. 3. Isolamento: I materiali isolanti vengono utilizzati per separare gli avvolgimenti e prevenire i cortocircuiti. 4. Serbatoio: Nei trasformatori più grandi, un serbatoio riempito di olio isolante aiuta a raffreddare il trasformatore e fornisce isolamento. Principio di funzionamento: Il trasformatore funziona in base al principio dell'induzione elettromagnetica. Quando una corrente alternata (CA) attraversa l'avvolgimento primario, genera un campo magnetico che induce una tensione nell'avvolgimento secondario. La relazione tra le tensioni primarie e secondarie e il numero di spire negli avvolgimenti è data dall'equazione del trasformatore: \[ \frac{V_p}{V_s} = \frac{N_p}{N_s} \] Dove: - \( V_p \) = Tensione primaria - \( V_s \) = Tensione secondaria - \( N_p \) = Numero di spire nell'avvolgimento primario - \( N_s \) = Numero di spire nell'avvolgimento secondario Tipi di trasformatori: 1.

Trasformatore Step-Up: Aumenta la tensione dal primario al secondario (più spire nell'avvolgimento secondario). 2. Trasformatore Step-Down: Diminuisce la tensione dal primario al secondario (più spire nell'avvolgimento primario). 3. Trasformatore di isolamento: Fornisce un isolamento elettrico tra i circuiti, mantenendo lo stesso livello di tensione. 4. Autotrasformatore: ha un unico avvolgimento che funge sia da primario che da secondario, consentendo una trasformazione variabile della tensione. 5. Trasformatore trifase: Utilizzato nei sistemi di alimentazione trifase, può essere costruito come unità singola o come tre trasformatori monofase. Applicazioni: - Distribuzione di energia: I trasformatori sono fondamentali nelle reti elettriche per aumentare la tensione per la trasmissione e diminuire la tensione per la distribuzione alle case e alle aziende. - Elettronica: Vengono utilizzati negli alimentatori per convertire i livelli di tensione per vari dispositivi elettronici. - Applicazioni industriali: Forniscono i livelli di tensione necessari per i macchinari e le attrezzature. Vantaggi: - Trasferimento di energia efficiente con perdite minime. - Possibilità di cambiare i livelli di tensione per adattarsi alle diverse applicazioni. - Isolamento elettrico tra i circuiti per la sicurezza. Svantaggi: - Limitato alle applicazioni in corrente alternata (non adatto alla corrente continua). - Può essere ingombrante e pesante, soprattutto per potenze elevate. - Richiede manutenzione e monitoraggio per garantire un funzionamento sicuro. I trasformatori svolgono un ruolo fondamentale nei sistemi elettrici moderni, consentendo la trasmissione e la distribuzione efficiente dell'energia elettrica su grandi distanze.