Un trasformatore CA è un dispositivo elettrico utilizzato per trasferire energia elettrica in corrente alternata (CA) da un circuito a un altro mediante induzione elettromagnetica. È costituito da due o più bobine di filo, note come avvolgimenti primari e secondari, avvolte attorno a un nucleo magnetico comune. Quando una corrente alternata scorre attraverso l’avvolgimento primario, crea un campo magnetico variabile nel nucleo, che induce una tensione alternata nell’avvolgimento secondario.
I trasformatori CA sono comunemente utilizzati nelle applicazioni di distribuzione dell’alimentazione, regolazione della tensione, adattamento di impedenza e isolamento.
I trasformatori CA vengono utilizzati per una varietà di scopi in sistemi e apparecchiature elettriche, tra cui l’aumento o l’abbattimento dei livelli di tensione, l’isolamento dei circuiti elettrici, la fornitura di adattamento di impedenza tra diversi componenti e la conversione dell’energia elettrica da una forma all’altra.
Svolgono un ruolo essenziale nelle reti di generazione, trasmissione e distribuzione di energia elettrica, nonché nei macchinari industriali, nell’elettronica di consumo, nei sistemi di telecomunicazioni e in altre applicazioni in cui è necessaria una conversione di potenza CA efficiente e affidabile.
La differenza principale tra i trasformatori CA e CC è il tipo di corrente elettrica che sono progettati per gestire. I trasformatori CA sono progettati specificamente per funzionare con corrente alternata (CA), che inverte periodicamente la direzione e cambia ampiezza nel tempo.
Al contrario, i trasformatori CC, chiamati anche raddrizzatori o convertitori CC-CC, sono progettati per funzionare con corrente continua (CC), che scorre in una direzione con una grandezza costante.
Mentre i trasformatori CA sono in grado di trasferire energia elettrica attraverso circuiti con livelli di tensione e corrente variabili, i trasformatori CC vengono utilizzati per convertire la potenza CC da un livello di tensione a un altro o per regolare i livelli di tensione CC.
Nel contesto dei trasformatori, CA significa corrente alternata, che si riferisce al flusso di carica elettrica che inverte periodicamente la direzione in un circuito. La corrente alternata è caratterizzata dalla sua forma d’onda sinusoidale, che varia in ampiezza e direzione nel tempo.
I trasformatori CA funzionano in base al principio dell’induzione elettromagnetica, dove un campo magnetico variabile nel nucleo del trasformatore induce una tensione nell’avvolgimento secondario proporzionale alla velocità di variazione del flusso magnetico.
Questo fenomeno consente un trasferimento efficiente e affidabile di energia elettrica tra circuiti con diversi livelli di tensione e corrente.
Il principio di un trasformatore CA si basa sulla legge di Faraday sull’induzione elettromagnetica, la quale afferma che un campo magnetico variabile in un conduttore induce una forza elettromotrice (EMF) o una tensione nel conduttore.
In un trasformatore CA, la corrente alternata che scorre attraverso l’avvolgimento primario crea un campo magnetico variabile nel nucleo del trasformatore, che induce una tensione alternata nell’avvolgimento secondario. Questa tensione indotta è proporzionale al rapporto tra il numero di spire negli avvolgimenti primario e secondario, consentendo la trasformazione della tensione in modo sigillato o ridotto a seconda della configurazione del trasformatore.