Quando l'elettricità viene generata in una centrale elettrica, in genere deve percorrere distanze considerevoli prima di raggiungere la sua destinazione. Lungo la strada, la sua tensione viene notevolmente aumentata, o "aumentata", mentre viaggia lungo linee ad alta tensione sospese molto al di sopra del suolo per ragioni sia di sicurezza che ingegneristiche.
Prima che l'elettricità possa essere consegnata alle case o ad altri punti in cui viene utilizzata, la sua tensione deve essere ridotta per adattarsi ai livelli operativi di elettrodomestici o macchinari industriali. Inoltre, potrebbe essere necessario lavorare con particolari livelli di tensione non comuni in casa ma frequenti in certi tipi di macchinari.
Un esempio è la necessità di passare dalla configurazione monofase a 240 volt (V) a quella trifase a 480 V quando è presente una macchina da 480 volt. Il dispositivo utilizzato per farlo è chiamato trasformatore. Ma cosa sono le "fasi" nell'ambito dell'elettricità e perché sono presenti negli impianti elettrici?
Tensione, corrente e potenza elettrica
Fondamentalmente, la corrente elettrica è il flusso di cariche in movimento nel flusso di elettroni. Le cariche si muovono sotto l'influenza di un campo elettrico. Proprio come gli oggetti con massa tendono ad essere accelerati dai campi gravitazionali, le particelle cariche tendono ad essere accelerate dai campi elettrici. La forza di questi campi viene misurata in tensione, che è una parola che descrive la differenza di potenziale elettrico. Dove non c'è tensione di rete, le cariche non si spostano.
In fisica, il flusso di corrente io (misurato in ampere, A) è la differenza di potenziale divisa per la resistenza R (misurato in ohm, ) del mezzo in cui scorre la carica, solitamente un filo conduttore: I = V/R. Inoltre, energia elettrica P è il prodotto di tensione e corrente (P = VI), e può essere espresso anche in termini di resistenza (P = I2R).
La tensione tipica che entra in una casa negli Stati Uniti è di 120 V. Se guardi l'etichetta della maggior parte delle cose che devono essere collegate a una presa, questo è il numero che probabilmente vedrai.
Cosa sono le fasi di tensione?
Quando le correnti alternate (AC) hanno la stessa frequenza, ma i loro punti di partenza sono sfalsati di a frazione specifica di quella frequenza, come 120 gradi, possono essere sommati insieme nei sistemi di alimentazione per creare potenza trifase, che è vantaggioso per una serie di motivi rispetto al potenza monofase che risulterebbe se si utilizzasse solo una singola onda.
Che cos'è un trasformatore?
Un trasformatore è un dispositivo che modifica la tensione in un circuito. I trasformatori sono inseriti nelle reti elettriche in punti chiave e isolati dall'ambiente esterno. Sono costituiti da un nucleo di ferro magnetico scavato attorno al quale è avvolto un filo su ciascun lato. Il lato da cui entra la corrente è il lato o bobina primario (P), e il lato di uscita è il lato o bobina secondario (S).
Permettere no uguale al numero di spire attorno al trasformatore di ciascun filo. La relazione tra la tensione e il numero di spire su ciascun lato è descritta dall'equazione:
V_{S}/V_{P} = N_{S}/N_{P}
Ciò significa che l'aumento della tensione "in uscita" si ottiene aumentando il numero di spire, risultando in un trasformatore elevatore. Allo stesso modo, un trasformatore step-down è costruito con un numero di spire inferiore sul lato secondario rispetto al lato primario.
- Si noti che poiché non viene aggiunta potenza a un trasformatore e P = VI, un aumento della tensione richiede una diminuzione della corrente e viceversa.
Il trasformatore step-up da 240 a 480
Per passare da un'alimentazione monofase da 240 volt a un'alimentazione trifase da 480 volt, è necessario un trasformatore elevatore prodotto secondo le specifiche appropriate per gestire questa attività. Questi sono disponibili online o nei negozi di forniture elettriche. Assicurati di avere un professionista qualificato che ti aiuti con l'installazione se non hai familiarità con il funzionamento di tali apparecchiature.