Il trasformatore permette di generare la potenza elettrica ad un certo potenziale e di trasferirla ad un altro. Consideriamo un anello di ferro laminato secondo piani paralleli alle linee di forza del campo magnetico prodotto da due avvolgimenti, cioè N1 e N2 spire. Sia S la sezione dell'anello e l la sua lunghezza (media), allora se non c'è flusso magnetico disperso, le induttanze per ognuno degli avvolgimenti sono:
con µ permeabilità magnetica del ferro; il coefficiente di mutua induzione tra i due avvolgimenti è:
k è detto coefficiente di accoppiamento. L'avvolgimento a sinistra del trasformatore è detto primario e l'altro secondario. Applichiamo al primario del trasformatore un generatore di forza elettromotrice sinusoidale.
Se entrambe le bobine hanno resistenza nulla si ha:
se facciamo il rapporto membro a membro, se abbiamo avvolgimenti concordi (k=1 [se fosse stato k=-1 sarebbero stati discordi]), si ha:
La differenza di potenziale sul secondario del trasformatore è in fase con la forza elettromotrice erogata dal generatore e, inoltre:
Supponiamo che l'avvolgimento sul secondario sia chiuso su un carico costituito da una resistenza R.
Se assumiamo trascurabile la dissipazione sugli avvolgimenti, la potenza assorbita dal carico sarà uguale:
ovvero:
N1/N2 è detto rapporto di trasformazione.
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