Elettromagnetismo 11. La corrente alternata

6. L’alternatore Un alternatore è un dispositivo che trasforma energia cinetica in energia elettrica (corrente alternata) Costituito da una bobina rotante, con velocità angolare ω costante, intorno a un asse, all’interno di un campo magnetico uniforme B. Il suo funzionamento è basato sul fenomeno dell’induzione elettromagnetica: infatti, all’interno della spira si crea una f.e.m. indotta e la bobina diventa un generatore di tensione Applicazione. Produzione di corrente elettrica nelle centrali elettriche

6. La corrente alternata Facendo ruotare la bobina, l’angolo  tra B e il vettore S è =t Il flusso del campo magnetico attraverso la bobina varia sinusoidalmente nel tempo Per la legge di Faraday-Neumann, la f.e.m. indotta è la derivata del flusso concatenato con la spira ad un certo istante e la corrente indotta dove, I0 = (ωBS)/R è la corrente massima

6. Proprietà corrente alternata La f.e.m. e la corrente indotte nella bobina variano sinusoidalmente (corrente alternata) e sono caratterizzate da: una pulsazione ω, una frequenza f, un periodo T = 1/ f legati dalle relazioni Ogni mezzo periodo la corrente alternata cambia verso. Valore efficace: intensità di una corrente continua che eroga la stessa potenza della corrente alternata

9. Il trasformatore Il trasformatore è un dispositivo capace di modificare il valore della tensione e della corrente elettrica Nucleo di ferro attorno a cui sono avvolte due bobine: Circuito primario (n1 spire) in cui circola corrente alternata Circuito secondario (n2 spire) in cui si genera una corrente indotta Costruendo il trasformatore con un rapporto di trasformazione opportuno n2/n1 è possibile modificare la tensione della corrente alternata Applicazioni: rete distribuzione energia elettrica, dispositivi elettronici

9. Trasformazione delle correnti In un trasformatore, per il principio di conservazione dell’energia la potenza che entra nel primario è uguale a quella che esce dal secondario, quindi si deduce che i valori efficaci delle correnti sono inversamente proporzionali a quelli delle tensioni Nella distribuzione a lunghe distanze dell’energia elettrica, la potenza dissipata media per effetto Joule è

9. Trasporto della corrente elettrica Quindi, per limitare la dissipazione occorre avere correnti con valore efficace ridotto, che si ottengono portandole ad alta tensione (220-380 kV). Per essere utilizzate, il valore della f.e.m. viene poi di nuovo abbassato