Equazione del campo elettromagnetico del trasformatore

Equazione EMF del trasformatore

L'equazione EMF del trasformatore può essere stabilita in modo molto semplice. In effetti, nel trasformatore di potenza elettrica, una sorgente elettrica alternata viene applicata all'avvolgimento primario e, a causa di ciò, la corrente magnetizzante che scorre attraverso l'avvolgimento primario produce un flusso alternato nel nucleo del trasformatore. Questo flusso è legato sia all'avvolgimento primario che a quello secondario. Poiché questo flusso è di natura alternata, deve esserci una variazione del flusso. Secondo la legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica, se qualsiasi spira o conduttore è legato a un flusso variabile, deve esserci un'EMF indotta in esso.

Poiché la sorgente di corrente per il primario è sinusoidale, il flusso indotto da essa sarà anch'esso sinusoidale. Pertanto, la funzione del flusso può essere considerata come una funzione seno. Matematicamente, la derivata di quella funzione darà una funzione per la velocità di variazione del collegamento del flusso rispetto al tempo. Questa ultima funzione sarà una funzione coseno poiché d(sinθ)/dt = cosθ. Quindi, se deriviamo l'espressione per il valore efficace di questa onda coseno e la moltiplichiamo con il numero di spire dell'avvolgimento, otterremo facilmente l'espressione per il valore efficace dell'EMF indotta in quell'avvolgimento. In questo modo, possiamo facilmente derivare l'equazione EMF del trasformatore.

Supponiamo che T sia il numero di spire in un avvolgimento,
Φm è il flusso massimo nel nucleo in Wb.

Secondo la legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica,

Dove φ è il flusso alternato istantaneo e rappresentato come,

Poiché il valore massimo di cos2πft è 1, il valore massimo dell'EMF indotta e è,

Per ottenere il valore efficace dell'EMF indotta, dividete questo valore massimo di e per √2.

Questa è l'equazione EMF del trasformatore.
Se E1 & E2 sono le EMF primaria e secondaria e T1 & T2 sono le spire primarie e secondarie, allora, il rapporto di tensione o il rapporto di spire del trasformatore è,

Rapporto di Trasformazione del Trasformatore

Questa costante è chiamata rapporto di trasformazione del trasformatore, se T2>T1, K > 1, allora il trasformatore è un trasformatore elevatore. Se T2 < T1, K < 1, allora il trasformatore è un trasformatore abbassatore.

Rapporto di Tensione del Trasformatore

Questo rapporto sopra menzionato è anche noto come rapporto di tensione del trasformatore se è espresso come rapporto tra le tensioni primaria e secondaria del trasformatore.

Rapporto di Spire del Trasformatore

Poiché la tensione nei primari e secondari del trasformatore è direttamente proporzionale al numero di spire nell'avvolgimento rispettivo, il rapporto di trasformazione del trasformatore a volte è espresso come rapporto di spire e viene definito rapporto di spire del trasformatore.

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