Trasformatori di corrente (TA).

Quando le correnti superano la decina di ampere raramente si ricorre a misure dirette, infatti ci si troverebbe di fronte ai seguenti problemi:

• elevato consumo di potenza da parte degli strumenti;
• forte carico termico dei vari elementi.

Se inoltre si hanno tensioni superiori al centinaio di volt nascono anche dei problemi legati alla sicurezza. Si usano quindi dei dispositivi trasformatori di corrente (TA). Questi permettono di eseguire facilmente operazioni di somma (totalizzatore) di correnti di diversi rami del circuito. Vengono utilizzati per la misura di correnti piuttosto elevate, proibitive per la maggior parte degli strumenti di misura. Sono realizzati sostanzialmente come trasformatori normali, in grado però di sopportare forti correnti di cortocircuito. L'inserzione di questi trasformatori è realizzata come in figura .

Figure: Inserzione di un TA.

La corrente che fluisce nel TA, trascurando la sua impedenza interna, è data da:

$$I=\frac{V}{Z}$$

indicato con $K'_{n}$ il rapporto di trasformazione del TA stesso, si ha:

$$I_{1}=I$$

$$K'_{n}\approx\frac{V_{1}}{V_{2}}=\frac{I_{2}}{I_{1}}$$

per cui:

$$I_{2}\approx K'_{n}I_{1}$$

ovvero:

$$I_{2}\approx\frac{I_{1}}{K_{n}}$$

avendo indicato con:

$$K_{n}=\frac{1}{K'_{n}}$$

Il TA viene realizzato con poche spire primarie, in modo che si possa avvolgere sul nucleo un conduttore più massiccio in grado di sopportare le correnti elevate, inoltre il basso numero di spire permette di avere bassi valori di $E_{1}$. Il secondario è realizzato con più spire ed in grado di sopportare elevate correnti di cortocircuito. Di fatti il funzionamento in questo regime è quello normale, essendo il TA chiuso su amperometri che presentano bassissime impedenze interne.

Figure: Modello circuitale di un TA.