Informazioni su questo esperimento
Un trasformatore modifica la tensione alternata condividendo un flusso magnetico variabile tra due avvolgimenti. Modifica il rapporto di spire e il carico per osservare come tensione e corrente variano in modo inverso, mentre la potenza si conserva. Tutte le letture sono valori efficaci per una corrente alternata sinusoidale; lo schema degli avvolgimenti rappresenta il numero di spire, senza disegnare ogni singola spira.
Obiettivi di apprendimento
- Esamina come il numero di spire del secondario influisce sulla sua tensione efficace, mantenendo sotto controllo le altre variabili.
- Usa il grafico e i valori numerici per verificare una previsione.
- Spiega le ipotesi fisiche e i limiti di applicabilità di questo modello.
Come si usa
- 1Usa 400 spire al primario, 200 al secondario, 24 V e 100 Ω. Verifica che al secondario ci siano 12 V e 0,12 A.
- 2Mantieni la curva e raddoppia il numero di spire del primario. Confronta la pendenza.
- 3Mantieni fisso il numero di spire e dimezza la resistenza di carico. Quali tensioni restano costanti e quali correnti raddoppiano?
- 4Imposta lo stesso numero di spire. Verifica che le correnti primaria e secondaria coincidano.
Il modello
Ipotesi
- L’ingresso è corrente alternata sinusoidale e tutte le letture di tensione e corrente sono valori efficaci. L’accoppiamento è perfetto e la corrente magnetizzante viene ignorata.
- Non ci sono perdite negli avvolgimenti o nel nucleo, saturazione né limiti della sorgente. Le elevate potenze previste sono estrapolazioni ideali, non valori nominali delle apparecchiature.
Provalo in classe
- Q1Perché in un trasformatore riduttore la corrente secondaria è maggiore di quella primaria?
- Q2Quale rapporto di spire produce 6 V a partire da 24 V in questo modello ideale?
Domande frequenti
Questo trasformatore funzionerebbe con corrente continua costante?
No. La corrente continua costante non mantiene un flusso magnetico variabile nel nucleo. Il modello del rapporto di tensione usato qui presuppone un’eccitazione alternata.
Aumentare la tensione crea energia?
No. Il trasformatore ideale conserva la potenza. La corrente di uscita e quella di ingresso si adeguano al rapporto di trasformazione e al carico collegato.