Trasformatore

Ambito: Elettrologia

Materiali: Rame, plastica, acciaio

Collocazione: Laboratorio di fisica



Aspetto: La prima bobina è costituita da un corpo centrale in materiale isolante pressato, con un’apertura quadrata per l’inserzione sul braccio del nucleo ad U. Attorno al corpo centrale è avvolto un filo di rame isolato di spessore 0,1 mm per un totale di 500 spire. L’avvolgimento è diviso in due parti. L’inizio e la fine dell’avvolgimento sono collegati a due boccole sulle quali vanno inseriti i fili di alimentazione. La seconda bobina è costituita da un corpo centrale in materiale isolante pressato, con un’apertura quadrata per l’inserzione sul braccio del nucleo ad U. Attorno al corpo centrale è avvolto un filo di rame isolato di spessore 0,1 mm per un totale di 23.000 spire. L’avvolgimento è diviso in due parti. L’inizio e la fine dell’avvolgimento sono collegati a due boccole nelle quali sono inseriti gli elettrodi “a corna”. Il nucleo di ferro laminato è a forma di U con giogo per la chiusura; sulla base c’è un foro nel quale si inserisce il dispositivo di fissaggio del giogo al nucleo. Questo dispositivo ha nella parte superiore una vite che assicura il giogo sul nucleo. In tal modo, dopo aver inserito le due bobine si realizza la chiusura del circuito magnetico

Funzione: Il trasformatore consente di convertire tensione e corrente in ingresso variabili nel tempo rispetto a quelle in uscita, pur mantenendo costante la quantità di potenza elettrica a meno delle perdite per effetto dell’isteresi, delle correnti parassite, delle dispersioni magnetiche, delle perdite ohmiche (effetto Joule).

Esperimento: se è utilizzato con le due bobine primaria e secondaria, diventa un trasformatore didattico per numerose esperienze. Il trasformatore consente di convertire tensione e corrente in ingresso, variabili nel tempo, in quelle in uscita, pur mantenendo costante la quantità di potenza elettrica a meno delle perdite per effetto dell’isteresi, delle correnti parassite nel nucleo e di perdite ohmiche nei circuiti primario e secondario (per effetto Joule); la forma dei due conduttori “a corna” simula gli effetti di un classico scaricatore di linea. Infatti alla base dei due rami dello scaricatore, in presenza di sovratensione, la scarica innesca un arco elettrico che in virtù dell’alto calore sprigionato sale verso l’alto. Arrivato in cima, in conseguenza della elevata distanza tra gli elettrodi, l’arco si spegne per poi subito innescarsi nuovamente alla base dello scaricatore.