Corrente magnetizzante

[jaelec]

Pertanto nel trasformatore ideale con circuito secondario aperto, la tensione di alimentazione applicata al circuito primario V1 produce e mantiene una corrente magnetizzante 90° in ritardo che produce nel nucleo il flusso necessario ad indurre nello stesso avvolgimento primario una fcem E1 uguale ed opposta alla tensione applicata, per ridurre al minimo questa corrente sarà necessario ridurre la riluttanza del nucleo.

Di qualcosa di vagamente simile si è parlato anche in una discussione aperta da me. Qui non sono stati presi esplicitamente dei versi di riferimento per le tensioni. Penso però che, anche senza problemi da parte mia, ci si è rapportati più che altro a dei riferimenti relativi impliciti. In ogni caso io penso, fra l'altro, questo: in un certo contesto dire tensioni controlettromotrici (una rispetto all'altra) e dire tensioni opposte sono due cose diverse. Quindi: per come hai implicitamente preso tu le cose e i riferimenti, la fem E1 non è contro ma è elettromotrice come V1. D'altro canto E1, pur elettromotrice nello steso senso di V1, è opposta a V1: V1=-E1
La fcem -E1 (e non E1, come dici tu) è uguale a V1 (V1=-E1), non è opposta a V1 come dici tu, ma è controelettromotrice rispetto a V1. Insomma in questo contesto due tensioni sono controelettromotrici se sono uguali, non se sono opposte.


Io la penso così, poi sono pronto a farmi convincere del contrario.

[gill90]

No, come già dicevo, il flusso anche in questo caso resta costante (in valore efficace) e diverso da zero. Il flusso varia solo se varia il valore efficace della tensione primaria o la sua frequenza.

Non mi va di sentire parlare di flusso nullo, diciamo piuttosto che il flusso è chiuso quindi se su una colonna va, su un'altra ritorna.

Non sono del tutto d'accordo, o almeno manca l'informazione di che tipo di carico abbiamo a secondario.

Se il carico è chiuso in corto allora la corrente che si sviluppa a secondario tenderà a generare un flusso che si oppone completamente a quello di primario: il flusso totale nel nucleo è effettivamente nullo come dice l'OP.
In generale qualsiasi corrente indotta (non forzata) si sviluppi a secondario va nella direzione di ridurre il campo magnetico complessivo nel core.

[EcoTan]

Lo OP ha esattamente scritto: "Allora nell'ipotesi di avere lo stesso numero di avvolgimenti al primario e al secondario questo flusso non dovrebbe essere complessivamente nullo?".
Quindi la precisazione era opportuna.

[gill90]

È vero, però dice anche che

nella seconda bobina questo flusso alternato si traduce in una corrente alternata che a sua volta genera un flusso che si oppone a quello che l'ha causata.

[jaelec]

Se il carico è chiuso in corto allora la corrente che si sviluppa a secondario tenderà a generare un flusso che si oppone completamente a quello di primario: il flusso totale nel nucleo è effettivamente nullo come dice l'OP.

Secondo me non è così: inanzitutto anche in un tasformatore ideale il flusso è quello che deve essere, imposto dalla tensione primaria, diverso da zero e a prescindere dal fatto che basta un niente di corrente magnetizzante per crearlo.

In condizioni ideali non puoi chiudere in corto circuito il secondario per la stessa ragione per la quale non puoi chiudere in corto circuito un generatore ideale primario.

Puoi farlo con un trasformatore reale ma in tal caso il flusso resta sempre legato alla tensione primaria e circolerà una corrente di corto circuito tale che scorrendo nelle "impedenze reali" darà la tensione al secondario compatibile col solito, imperterrito, invariabile, flusso.

Tutto ciò se non si brucia tutto.

Ma se mettiamo al primario una tensione molto bassa in valore efficace, allora il flusso corrispondente sarà molto basso e magari queste impedenze reali ce la fanno a essere coerenti con la tensione che ci deve essere sul secondario senza rompere tutto.

Avevo fatto a me stesso la stessa obiezione che hai fatto tu (del corto circuito al secondario) e mi sono dato la spiegazione che ho cercato di esporre.

[gill90]

Secondo me non è così: inanzitutto anche in un tasformatore ideale il flusso è quello che deve essere, imposto dalla tensione primaria, diverso da zero e a prescindere dal fatto che basta un niente di corrente magnetizzante per crearlo.

No.
Il flusso totale che scorre nel nucleo è dato tanto dal primario quanto dal secondario, la corrente di magnetizzante non si deve "creare" per permettere al trasformatore di operare ma è figlia di quello che fanno i circuiti da entrambi i lati.

In condizioni ideali non puoi chiudere in corto circuito il secondario per la stessa ragione per la quale non puoi chiudere in corto circuito un generatore ideale primario.

È vero per un generatore di tensione, ma non per un generatore di corrente.

Puoi farlo con un trasformatore reale ma in tal caso il flusso resta sempre legato alla tensione primaria e circolerà una corrente di corto circuito tale che scorrendo nelle "impedenze reali" darà la tensione al secondario compatibile col solito, imperterrito, invariabile, flusso.

Ok ma la prima domanda dell'OP riguarda relazioni ideali con un trasformatore ideale, questa è un'altra cosa.

In generale, un trasformatore non opera solo in regime sinusoidale, ma si può usare per qualsiasi transitorio.
Imporre un percorso a bassa impedenza a secondario per avere cancellazione del flusso è una tecnica che si usa in molti ambiti per evitare di saturare il nucleo e/o per ridurre le perdite magnetiche.

[jaelec]

Secondo me non è così: inanzitutto anche in un tasformatore ideale il flusso è quello che deve essere, imposto dalla tensione primaria, diverso da zero e a prescindere dal fatto che basta un niente di corrente magnetizzante per crearlo.

No.
Il flusso totale che scorre nel nucleo è dato tanto dal primario quanto dal secondario, la corrente di magnetizzante non si deve "creare" per permettere al trasformatore di operare ma è figlia di quello che fanno i circuiti da entrambi i lati.

Piccola premessa: No, non ho mai detto che la corrente magnetizzante si deve "creare". Ho detto che ci deve essere un flusso. Non ho mai voluto sostenere che il flusso diverso da zero sia il risultato solo di quello che accade a un lato. Ho detto che le correnti, complessivamente, da un lato e dall'altro, sotto carico, sono tali da lasciare inalterato il flusso (a vuoto) e non di annullarlo. In ultima analisi però il tutto è comunque imposto dalla tensione primaria, se il trasformatore è pensato alimentato dalla tensione primaria.

Premessa a parte e per cercare di capire meglio, puoi riassumere secondo te quali sono le grandezze nulle e quali quelle diverse da zero in un trasformatore ideale chiuso in corto circuito?

[gill90]

Ho detto che le correnti, complessivamente, da un lato e dall'altro, sotto carico, sono tali da lasciare inalterato il flusso (a vuoto) e non di annullarlo. In ultima analisi però il tutto è comunque imposto dalla tensione primaria, se il trasformatore è pensato alimentato dalla tensione primaria.

Credo di aver capito l'incomprensione.
Io ragionavo in corrente, tu in tensione. Se imponi una tensione è come dici tu, imponi il flusso totale e quello non varia. Se invece imponi una corrente allora il flusso sul core è costretto a variare, e a questo mi riferivo forse impropriamente per cancellazione: riduci il flusso sul nucleo.
Ma mi rendo conto che dal punto di vista elettrotecnico "classico" ha senso trattare i trasformatori pilotandoli in tensione (e di valore pressochè fissato), nell'ambito dell'elettronica di potenza invece ci sono svariati altri utilizzi.

Premessa a parte e per cercare di capire meglio, puoi riassumere secondo te quali sono le grandezze nulle e quali quelle diverse da zero in un trasformatore ideale chiuso in corto circuito?

Il flusso totale nel core (e quindi la corrente nella magnetizzante) sono nulli, la tensione primaria e quella secondaria sono anch'esse nulle, la corrente che scorre nel primario è proporzionale a quella di secondario (a seconda del rapporto spire).
A sinistra ho fatto una bozza di circuito elettrico, a destra il suo equivalente magnetico.

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[jaelec]

..

Avevo a un certo punto intuito che l'incomprensione poteva essere questa (quando hai parlato di generatore ideale di corrente). Sono ovviamente contento che ci siamo chiariti! Poi è stata anche l'occasione per me di pensare a qualcosa di diverso.