Funzionamento a vuoto e sotto carico del trasformatore reale

Alimentando il primario con tensione V₁ sinusoidale e lasciando aperti i morsetti al secondario , il trasformatore funziona a vuoto.

Tale condizione rappresentata in flg. 2.19, dove il trasformatore è sostituito dal suo circuito equivalente.

Nel funzionamento a vuoto la corrente secondaria I₂ è nulla e la tensione V₂₀ coincide con E₂₀.

Si può scrivere quindi

${\color{Red} \bar{I}_{2}=0;\; \; \; \; \; \; \bar{V}_{20}=\bar{E}_{20} }$
Il circuito primario è interessato invece dalla corrente I₀ denominata corrente a vuoto composta dalla somma vettoriale della corrente magnetizzante I_μ e della corrente I_adovuta alle perdite nel ferro

${\color{Red} \bar{I}_{0}= \bar{I}_{\mu }+\bar{I}_{a} }$

Scrivendo l’equazione alla maglia del primario, si pone

${\color{Red} \bar{V}_{1}=\bar{E}_{1}+ \left ( R_{1}+jX_{1} \right )\bar{I}_{0} }$

${\color{Red} Normalmente \, il\, termine \,\left ( R_{1}+jX_{1} \right )\bar{I}_{0} \, è\, trascurabile \, rispetto \, E_{1}, \, per \, cui \, si \, pu\grave{o} \, ritenere \, \bar{V}_{1}= \bar{E}_{1} }$

Per tale ragione, nel funzionamento a vuoto, il coefficiente di trasformazione K₀

Fig. 2.19 – Circuito equivalente del trasformatore funzionante a vuoto.

Fig 2.20 diagramma vettoriale del trasformatore nel funzionamento a vuoto: (a) secondario (b) primario. Iniettori R₁ I₀ e X₁ I₀ nella realtà sono molto piccoli rispetto ai nel disegno sono stati ingranditi per una migliore lettura.

Si considera uguale al rapporto spire m

$\! \! \! \! \! \! \! \! \! {\color{Red} \mathbf{ K_{0}=\frac{V_{1}}{V_{2}}\simeq \frac{E_{1}}{E_{2}} =m }}$