Andamento dell'impedenza in un trafo all'aumentare della f

[Bugo]

Buonasera una domanda di tipo teorico.
Prendendo in esempio un trasformatore (di qualsiasi taglia) con nucleo magnetico e avvolgimento composta da N spire, il valore di impedenza Z sappiamo che varia in funzione della frequenza con la legge Z=ωL.
Ma nella pratica un aumento di frequenza aumenta linearmente il valore di impedenza oppure ci sono fattori di perdite che incidono su tale valore?
Se sì quali sono i fenomeni elettromagnetici che si vengono a creare.
Grazie in anticipo

[IsidoroKZ]

Perche' parli di un trasformatore? Se ti stai riferendo ad un solo avvolgimento, quindi essenzialmente a un induttore, sia il valore di induttanza che di resistenza serie cambiano con la frequenza.

La ragione e` essenzialmente nell'effetto pelle. All'aumentare della frequenza aumenta la resistenza serie perche' la corrente non usa piu` tutta la sezione del conduttore, a causa dell'effetto pelle e derivati, come prossimita` spiralizzazione e multistrato.

Inoltre all'aumentare della frequenza, sempre per effetto pelle, il campo magnetico dentro al conduttore di rame diminuisce e questo fa diminuire (di poco) l'induttanza dell'avvolgimento. In un trasformatore l'induttanza che diminuisce e` quella di dispersione.

Anche il nucleo puo` causare dei cambiamenti all'impedenza. Anche lui, se conduttore, puo` subire effetto pelle e ridurre la induttanza (questa volta in un trasfo sarebbe quella di magnetizzazione).

Le perdite nel nucleo dipendono anche dalla frequenza, quelle per isteresi aumentano linearmente con la frequenza, quelle per correnti parassite con il quadrato della frequenza. Ma quello che capita in realta` dipende da come viene pilotato l'avvolgimento. Se si e` a tensione costante e sale la frequenza diminuisce la variazione di induzione, quindi diminuisce di molto la potenza persa nel ferro. Se invece si lavora a corrente costante, le perdite aumentano sostanzialmente.

Infine un ulteriore effetto che questa volta sembra far aumentare l'induttanza con la frequenza e` la risonanza dell'induttanza con la capacita` parassita in parallelo. Di mano in mano che ci si avvicina alla frequenza di risonanza, arrivando da frequenze piu` basse, si vede un effetto di aumento dell'impedenza maggiore dell'aumento della frequenza, che viene interpretato come aumento di L, mentre in realta` e` solo un aumento di Z, dato che in parallelo c'e` una capacita`.

Nota che ho solo parlato di R e di L, l'impedenza poi viene calcolata come R+jωL

[Bugo]

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Dovrò approfondire alcuni aspetti su cui mostri un'evidente padronanza, ma a livello generale mi è chiaro.