Un trasformatore rappresenta una macchina elettrica essenziale per modificare tensioni e correnti. Questo dispositivo è cruciale per il sistema elettrico, contribuendo a trasportare energia in corrente alternata su lunghe distanze con perdite minime. Viene utilizzato anche in vari circuiti elettronici per un’ampia gamma di applicazioni.
Il principio di funzionamento
Fondamentalmente, un trasformatore è un dispositivo relativamente semplice, composto da due o più avvolgimenti che sono interconnessi tramite un circuito magnetico comune. Quando l’avvolgimento primario è collegato a una sorgente di tensione alternata, viene generato un flusso magnetico alternato. La capacità di questo flusso di variare dipende dalla tensione e dal numero di spire nel circuito primario. Questo flusso magnetico viene trasferito all’avvolgimento secondario, inducendo in esso una tensione. Il valore di tale tensione è determinato dal numero di spire dell’avvolgimento secondario. Riducendo o aumentando il numero di spire nei due circuiti, è possibile ottenere diversi rapporti di tensione, quattro o più trasformazioni.
Un po’ di storia
La storia del trasformatore inizia nel XIX secolo con alcuni eventi significativi:
- Nel 1831, Michael Faraday scoprì il principio dell’induzione elettromagnetica, essenziale per il funzionamento dei trasformatori. Il suo esperimento dimostrò che variando un campo magnetico, è possibile indurre una corrente elettrica.
- I primi trasformatori pratici emersero negli anni ’80 dello stesso secolo, con modelli come quello a nucleo di ferro ideato da Lucien Gaulard e John Dixon Gibbs, utilizzato principalmente per dimostrazioni.
- Nikola Tesla e George Westinghouse giocarono ruoli cruciali nello sviluppo dei trasformatori e dei sistemi di distribuzione dell’energia elettrica a corrente alternata, rendendo possibile il trasporto efficiente dell’energia su lunghe distanze.
- Con il passare del tempo, i trasformatori hanno visto un’evoluzione nella loro costruzione e materiali, aumentando nettamente efficienza e affidabilità.
I trasformatori rivestono un ruolo fondamentale in vari ambiti.
- Reti di trasmissione e distribuzione: Questi dispositivi sono essenziali per il passaggio dell’energia elettrica dalle centrali alle abitazioni e alle industrie, elevando e riducendo la tensione necessaria per l’utilizzo.
- Elettronica: Utilizzati in molti dispositivi per adattare la tensione della rete, i trasformatori sono cruciali anche per alimentatori e caricabatterie.
- Settori industriali: Nell’industria, trovano applicazione in ambiti come la saldatura, dove è necessario un controllo rigoroso di corrente e tensione.
- Ambiente medico: I trasformatori isolano i circuiti che alimentano dispositivi medici per garantire interventi in sicurezza e continuità del servizio.
Fonti
A.E. Fitzgerald – C. Kingsley Jr.- A. Kusko – Macchine elettriche
