Il principio di un trasformatore si basa sull’induzione elettromagnetica, che descrive il processo di generazione di una forza elettromotrice (tensione) in un circuito chiuso variando il campo magnetico attorno ad esso. In un trasformatore, questo principio viene utilizzato per trasferire l’energia elettrica da un circuito all’altro mediante un meccanismo di mutua induttanza.
Il principio di base di un trasformatore prevede due bobine di filo, note come avvolgimento primario e avvolgimento secondario, avvolte attorno a un nucleo magnetico comune.
Quando la corrente alternata (CA) scorre attraverso l’avvolgimento primario, crea un campo magnetico variabile attorno al nucleo. Questo campo magnetico variabile induce una tensione nell’avvolgimento secondario secondo la legge di Faraday sull’induzione elettromagnetica.
Il concetto di trasformatore ruota attorno al trasferimento di energia elettrica tra circuiti senza alcun collegamento fisico, basandosi solo sulla mutua induzione tra l’avvolgimento primario e quello secondario.
Variando il numero di spire in ciascun avvolgimento, i trasformatori possono aumentare o diminuire il livello di tensione di un segnale CA mantenendo la frequenza costante.
Il principio di funzionamento di un trasformatore è semplice: quando una corrente alternata passa attraverso l’avvolgimento primario, genera un campo magnetico variabile nel tempo attorno al nucleo. Questo campo magnetico induce una tensione nell’avvolgimento secondario, che provoca il trasferimento di energia elettrica dal circuito primario al circuito secondario.
Il rapporto tra il numero di spire negli avvolgimenti primario e secondario determina il rapporto di trasformazione della tensione del trasformatore.
Un trasformatore di corrente (CT) funziona in base allo stesso principio di un trasformatore standard ma è specificamente progettato per misurare le correnti alternate nei circuiti elettrici. L’avvolgimento primario di un TA è collegato in serie al circuito percorso dalla corrente da misurare, mentre l’avvolgimento secondario è collegato ad un dispositivo di misura.
La corrente secondaria prodotta dai TA è proporzionale alla corrente primaria e può essere utilizzata per varie applicazioni, come protezione, misura e controllo negli impianti elettrici.