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mercoledì 2 maggio 2018

I trasformatori

I trasformatori sono componenti elettrici che modificano la tensione di rete, ovvero quella che arriva tramite l'impianto elettrico, per adattarla ad un altro dispositivo.
Dai caricabatterie degli smartphone alle lampadine a LED agli alimentatori dei PC, i trasformatori sono presenti ormai in tantissimi oggetti di uso quotidiano.

trasformatore di un caricabatterie per smartphone
Il funzionamento dei trasformatori è abbastanza semplice, al suo interno si trovano due circuiti fisicamente separati tra loro, il primario è quello collegato alla rete elettrica, mentre il secondario è quello che dà la tensione di uscita. I due circuiti sono formati da un filo di rame avvolto su se stesso in spire (l'insieme delle spire si chiama avvolgimento), fra i due circuiti cambia il numero di spire il cui rapporto è uguale a quello fra le tensioni di ingresso e di uscita. Fra gli avvolgimenti interni al trasformatore si forma un campo magnetico che permette il passaggio di elettroni da un circuito all'altro.
La regola che sta alla base di questi componenti è che la potenza deve rimanere inalterata, quindi il trasformatore, oltre che modificare la tensione, modifica anche la corrente così che il loro prodotto sia inalterato fra i due circuiti. Tensione e corrente sono inversamente proporzionali, questo significa che in uscita dal trasformatore si ha tensione piú bassa e corrente piú alta rispetto all'ingresso (per capire meglio questo concetto qui c'é un post che spiega la potenza elettrica).
Per fare un esempio pratico, il caricabatterie di uno smartphone ha un'uscita che funziona a 5V e 2A, la potenza del trasformatore é quindi di 10W e sapendo che la tensione fornita dalla rete é di 230V sul circuito primario si ha una corrente di circa 0,045A. Interessante vero?

martedì 1 maggio 2018

La potenza elettrica

Il concetto della potenza elettrica è uno dei fondamenti dell'elettrotecnica e dell'elettronica.
Capire come si calcola la potenza elettrica puó aiutare a capire quanto realmente consumano gli elettrodomestici e le luci che abbiamo in casa.
Prima di spiegarla bisogna conoscere una legge fondamentale in elettrotecnica ovvero la terza legge di Ohm:
Potenza elettrica spiegata con legge di ohm
In questa legge, la potenza P (espressa in Watt) é il prodotto della tensione V (espressa in Volt) per la corrente I (espressa in Ampere).
Adesso per spiegarla prendiamo ad esempio le normali abitazioni civili: il contatore elettrico fornito ha una potenza massima erogabile di 3,3 KW quindi 3300 Watt, mentre la tensione di rete fornita è di 230 Volt. Utilizzare ad esempio una aspirapolvere con una potenza di 2300 W significa utilizzare 230V per 10A di corrente, una lampadina a LED da 3W funziona invece a 230V per 0,01A di corrente. Ora divertitevi a calcolare il consumo di corrente di tutti gli elettrodomestici di casa!