1.8 il trasformatore

Il Trasformatore statico è composto principalmente da due fili conduttori avvolti a formare una bobina attorno ai due lati di un pezzo di materiale ferromagnetico ad anello rettangolare detto nucleo. Ogni avvolgimento del filo attorno al lato del nucleo è detto spira. Naturalmente, più giri il filo fa attorno al lato del nucleo, maggiore è il numero di spire che presenta.

Alle due estremità di ciascun filo, sono presenti due morsetti su cui è possibile da una parte inserire un generatore di tensione alternata, ovvero un dispositivo in grado di far fluire corrente sul filo (in diversi versi) e dall'altra un secondo dispositivo di qualunque genere. Per esempio, potremmo utilizzare un Voltmetro per misurare il livello di tensione.

Prima di procedere, però, ci chiediamo: che cosa fa esattamente un trasformatore? Il Trasformatore non fa altro che prendere in ingresso la tensione dalla prima bobina e trasferirla mediante campo elettromagnetico all'altro filo conduttore. Vediamo però come.

Il generatore di tensione genera una tensione di ingresso e permette alla corrente di fluire all'interno del filo conduttore. Il filo conduttore, percorso da corrente, genera un campo magnetico proporzionale alla tensione della bobina. Il nucleo che si trova all'interno della bobina per le proprietà dei materiali ferromagnetici, si magnetizza.

Una delle proprietà interessanti del nucleo ferromagnetico è che il campo magnetico generato, è proporzionale non solo alla tensione prodotta dalla bobina ma anche al numero delle spire, ovvero di avvolgimenti, che compongono la bobina: maggiore è il numero delle spire più intenso è il campo magnetico prodotto. Il materiale ferromagnetico poi per le sue proprietà naturali non è dispersivo, ovvero il campo magnetico non viene disperso sotto altre forme di energia. In verità una dispersione c'è ma non consideriamone gli effetti, altrimenti il discorso si farebbe molto più complesso.

Ma , che cosa succede allora sul circuito secondario? Ed è qui che interviene la scoperta di Faraday-Lenz. Quando il nucleo si è interamente magnetizzato, la corrente alternata, fa sì che il campo Magnetico, si intensifichi e diminuisca continuamente, facendolo diventare così "variabile" nel tempo. Per questo suo "variare", nella seconda bobina comincia a circolare corrente, che, naturalmente, avrebbe la stessa tensione della prima, grazie al campo magnetico che ne conserva le caratteristiche, se avesse lo stesso numero di spire.

La seconda bobina, allora, ha un ruolo fondamentale Infatti:

a ) Se il numero delle sue spire è minore, rispetto alla prima, la tensione in uscita è minore ed il Trasformatore si dice in discesa.

b) Se il numero di spire è maggiore, invece, la tensione in uscita è maggiore e il trasformatore si dice in salita.