Per iniziare a lavorare con il trasformatore in modo semplice, è necessario fare delle ipotesi semplificative. Questo permette di trattare il trasformatore come se fosse ideale, rendendo più semplice l’analisi e la comprensione del suo funzionamento.
Ipotesi 1: Avvolgimenti ideali
Consideriamo la resistenza degli avvolgimenti nulla.
Ipotesi 2: Concatenamento ideale del flusso
Il flusso Φ non viene disperso e viene completamente concatenato nel nucleo.
Ipotesi 3: Nucleo magnetico ideale
Le perdite sono nulle e la forza magnetomotrice (Fm) per creare il flusso è nulla (Riluttanza nulla).
Modello circuitale trasformatore ideale #
Tenendo conto delle ipotesi semplificative che ci permettono di avere (idealmente) tutte le perdite uguali a 0, il modello circuitale del trasformatore ideale è molto semplice:
Circuito magnetico trasformatore ideale
Circuito elettrico trasformatore ideale
Formule trasformatore ideale #
Vediamo nel dettaglio come arrivare alla formula del rapporto di spire k di un trasformatore ideale.
1. Applicando una tensione V, all’interno del nucleo si genererà un flusso magnetico Φ:
Formula del flusso magnetico Φ
2. Negli avvolgimenti si genererà un flusso concatenato Φc :
Formula flusso concatenato Φc
3. Applicando la legge dell’induzione magnetica (Faraday-Neumann-Len<) ai capi dei due avvolgimenti si genereranno due tensioni indotte:
Formule tensioni indotte E1 e E1
4. Prendendo in considerazione il valore efficace E delle tensioni indotte possiamo ricavare la formula del rapporto di spire k:
Formula rapporto di spire k