Autotrasformatore
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L'autotrasformatore è un particolare tipo di trasformatore costituito da un unico avvolgimento dotato di prese intermedie. Avere un solo avvolgimento semplifica molto la costruzione dell'autotrasformatore, riduce di molto le perdite ohmiche dovute alla resistenza dei conduttori ed elimina i problemi di isolamento fra avvolgimenti. D'altro canto, al contrario del normale trasformatore, primario e secondario non sono isolati.
In un autotrasformatore la corrente che fluisce nel primario crea un flusso magnetico che induce una corrente di verso opposto nel secondario, come nel normale trasformatore: ma poiché in questo caso il secondario è parte del primario le due correnti si sottraggono, con il risultato che in parte dell'avvolgimento scorre una corrente molto più bassa di quella assorbita ed erogata. Il rapporto tra le correnti è pari al rapporto tra il numero di spire degli avvolgimenti:
ma essendo le correnti di verso opposto la corrente totale che scorre nel secondario (cioè nella parte di spire in comune, Ns) sarà
Itot = Ip − Is
Quindi, se il rapporto di conversione è molto vicino all'unità, gran parte dell'avvolgimento sarà percorso da correnti molto basse, e nelle poche spire non in comune circolerà tutta la corrente assorbita dal primario: perciò la potenza dissipata dall'autotrasformatore sarà
Confrontandola con la potenza Pt richiesta da un trasformatore tradizionale con lo stesso rapporto di trasformazione R, abbiamo
Quindi un autotrasformatore è sempre più piccolo, leggero ed economico di un trasformatore tradizionale equivalente ed assorbe meno potenza, e questo è tanto più vero quanto più il rapporto di trasformazione si avvicina ad 1. Tuttavia, come già detto, l'autotrasformatore non offre isolamento galvanico fra gli avvolgimenti, con rischi per la sicurezza e il funzionamento degli apparecchi ad esso collegati, ed è necessario prendere delle precauzioni speciali se si vuole mettere a terra il secondario. Inoltre una eventuale rottura del trasformatore può sottoporre il carico all'intera tensione del primario. Per questo l'uso degli autotrasformatori è limitato a rapporti di conversione non superiori a 1:3 o 1:4
Un classico impiego dell'autotrasformatore è nella conversione tra le tensioni di rete in uso in vari paesi del mondo (220V, 240V, 110V).
