Transformatorul vă permite să măriți tensiunea din cauza unei pierderi de curent sau invers. În toate cazurile, se aplică legea conservării energiei, dar unele dintre ele se transformă inevitabil în căldură. Prin urmare, eficiența transformatorului, deși de obicei aproape de unitate, este mai mică decât aceasta.
Instrucțiuni
Pasul 1
Transformatorul se bazează pe un fenomen numit inducție electromagnetică. Când un conductor este expus unui câmp magnetic în schimbare, la capetele acestui conductor apare o tensiune, care corespunde primei derivate a schimbării în acest câmp. Astfel, când câmpul este constant, nu apare tensiune la capetele conductorului. Această tensiune este foarte mică, dar poate fi mărită. Pentru a face acest lucru, în loc de un conductor drept, este suficient să utilizați o bobină constând din numărul dorit de ture. Deoarece rotațiile sunt conectate în serie, tensiunile din ele sunt însumate. Prin urmare, alte lucruri fiind egale, tensiunea va fi mai mare decât o singură rotație sau un conductor drept în numărul de ori corespunzător numărului de rotații.
Pasul 2
Puteți crea un câmp magnetic alternativ în diferite moduri. De exemplu, rotirea unui magnet lângă bobină va crea un generator. În transformator, pentru aceasta, se folosește o altă înfășurare, numită înfășurare primară, și i se aplică o tensiune de o formă sau alta. O tensiune apare în înfășurarea secundară, a cărei formă corespunde primei derivate a formei de undă a tensiunii în înfășurarea primară. Dacă tensiunea pe înfășurarea primară se schimbă într-o manieră sinusoidală, pe secundară se va schimba într-un mod cosinus. Raportul de transformare (care nu trebuie confundat cu randamentul) corespunde raportului numărului de rotații ale înfășurărilor. Poate fi mai puțin sau mai mult de unul. În primul caz, transformatorul va fi treptat, în al doilea - treptat. Numărul de spire pe volt (așa-numitul „număr de spire pe volt”) este același pentru toate înfășurările transformatorului. Pentru transformatoarele de frecvență de putere, este cel puțin 10, altfel eficiența scade și încălzirea crește.
Pasul 3
Permeabilitatea magnetică a aerului este foarte mică, prin urmare, transformatoarele fără miez sunt utilizate numai atunci când funcționează la frecvențe foarte mari. În transformatoarele de frecvență industriale, au fost utilizate miezuri din plăci de oțel acoperite cu un strat dielectric. Datorită acestui fapt, plăcile sunt izolate electric unele de altele și nu apar curenți turbionari, ceea ce poate reduce eficiența și poate crește încălzirea. În transformatoarele de alimentare cu comutare care funcționează la frecvențe crescute, astfel de nuclee nu sunt aplicabile, deoarece pot apărea curenți turbionari semnificativi în fiecare placă individuală, iar permeabilitatea magnetică este excesivă. Aici se folosesc miezuri de ferită - dielectrice cu proprietăți magnetice.
Pasul 4
Pierderile din transformator, care îi reduc eficiența, apar datorită emiterii de către acesta a unui câmp electromagnetic alternativ, mici curenți turbionari care încă apar în miez, în ciuda măsurilor luate pentru a le suprima, precum și prezenței rezistenței active în înfășurări. Toți acești factori, cu excepția primului, duc la încălzirea transformatorului. Rezistența activă a înfășurării ar trebui să fie neglijabilă în comparație cu rezistența internă a sursei de alimentare sau a sarcinii. Prin urmare, cu cât este mai mare curentul prin înfășurare și cu cât este mai mică tensiunea pe el, cu atât este mai gros firul pentru acesta.
