Perché la corrente magnetizzante non è sinusoidale nel trasformatore?

La corrente magnetizzante in un trasformatore non è sinusoidale a causa della natura non lineare del nucleo magnetico del trasformatore. Il materiale del nucleo presenta una caratteristica B-H (densità del flusso magnetico rispetto all’intensità del campo magnetico) non lineare, il che significa che all’aumentare dell’intensità del campo magnetico, il flusso magnetico non aumenta proporzionalmente. Questa non linearità provoca una distorsione nella corrente magnetizzante, risultando in una forma d’onda che devia da un’onda sinusoidale pura.

La forma d’onda della corrente non è sinusoidale nella curva BH poiché la relazione tra la densità del flusso magnetico e l’intensità del campo magnetico nel materiale del nucleo non è lineare. Quando viene applicata una tensione alternata, il campo magnetico variabile fa sì che il nucleo si muova attraverso il suo ciclo di isteresi, che non è una linea retta. Ciò si traduce in una corrente magnetizzante che contiene armoniche, deviando da una forma d’onda sinusoidale pura.

La corrente a vuoto in un trasformatore non è sinusoidale. In assenza di carico, la corrente assorbita dal trasformatore, nota come corrente di magnetizzazione, viene utilizzata principalmente per magnetizzare il nucleo. A causa delle caratteristiche di magnetizzazione non lineare del materiale del nucleo, questa corrente magnetizzante è distorta e contiene componenti armoniche, rendendola non sinusoidale.

La corrente magnetizzante in un trasformatore è la corrente necessaria per stabilire il flusso magnetico nel nucleo. È presente anche quando non è collegato alcun carico all’avvolgimento secondario. Questa corrente compensa le perdite del nucleo e mantiene il campo magnetico necessario per il funzionamento del trasformatore. A causa delle caratteristiche non lineari del nucleo, la corrente magnetizzante include tipicamente componenti armoniche ed è non sinusoidale.

Durante la prova a circuito aperto di un trasformatore, la corrente osservata non è sinusoidale a causa delle proprietà magnetiche non lineari del nucleo. In questo test il trasformatore funziona senza carico e la corrente primaria è costituita principalmente dalla corrente magnetizzante. La relazione non lineare B-H del materiale del nucleo fa sì che la corrente magnetizzante abbia una distorsione armonica, risultando in una forma d’onda non sinusoidale.