Трансформатори са устройства, използвани за намаляване или увеличаване на волтаж и електрически ток. Трансформаторите се състоят от две жични намотки, първичен и втори, участващи в a метално ядро. Преминаването на променлив електрически ток в първичната намотка индуцират до образуването на променлив електрически ток във вторичната намотка. НА пропорция между първичния и вторичния ток зависи от връзката между брой завъртания във всяка от намотките.
Вижте също:Разберете как се произвежда електричество
как работят
Трансформаторите се използват за намаляване или увеличаване на електрическите напрежения и токове в потребителските вериги или пренос на електрическа енергия. Ако трансформаторът понижи електрическото напрежение, той автоматично увеличава интензивността на изходния електрически ток и обратно, като винаги поддържа потентност предадени, дадени от продукт дава верига за волтаж.
P - електроенергия
U - Електрическо напрежение
i - електрически ток
По причини от ефективност, предаването на електрическа енергия на големи разстояния винаги се извършва в
високо напрежение и със нисък електрически ток, в отговор на енергийни загуби, причинени от джаулов ефект, тъй като разсейваната енергия в проводниците е пропорционална на електрическия ток.За вериги за потребление на енергия, като жилищни, се използват ниски стойности на електрическо напрежение, от съображения за безопасност - много високи електрически потенциали могат да произведат електрически разряди. Поради тази причина намираме големи трансформатори на полюси, чиято функция е да намалят електрически потенциал на тока, който се пренася от проводниците, пренасяйки го в домове с напрежение в 110V или 220V.
Вижте също: Ефекти върху тялото при получаване на шок
Общите трансформатори са конструирани с две намотки от медна тел, наречени първични и вторични. Тези намотки винаги имат различен брой завъртания и след това са усукани около желязна сърцевина, без контакт между тях. Вижте фигурата по-долу:
Трансформатор с първични и вторични намотки.
ликвидацията първичен е включен директно към един генератор на електродвижеща сила редуващи се (трансформаторите не работят с постоянен ток), тоест в него се образува електрически ток. интензивност и променлив смисъл, водещи до генерирането на a магнитно поле с същите характеристики.
Това магнитно поле е тогава съсредоточен и усилена през желязната сърцевина към вторичната намотка. Променящото се магнитно поле предизвиква появата на електрически ток във вторичното. Връзката между електрическите потенциали между първичната и вторичната намотки се дава по следната формула:
VP - напрежение в първичната намотка
Vс - напрежение във вторичната намотка
нP - брой завъртания в първичната намотка
нс - брой завъртания във вторичната намотка
Както знаем, електрическото напрежение и ток са обратно порпорционаленследователно съотношението за електрическите токове на първичната и вторичната намотка е обърнат:
АзP - електрически ток в първичната намотка
Азс - електрически ток във вторичната намотка
нP - брой завъртания в първичната намотка
нс - брой завъртания във вторичната намотка
Нарича се физическото явление зад работата на трансформаторите електромагнитна индукция и е описан от закона на Фарадей-Ленц. Този закон гласи, че когато произвеждаме вариация на магнитния поток през някаква област на пространството, трябва да възникне магнитно поле, за да се противопоставим на тази вариация. Искате ли да научите повече за темата? Достъп до нашия текст: Законът на Фарадей.
Вижте също: Какво е променлив ток?
Видове трансформатори
Въпреки че имат сходни функции, съществуват различни видове трансформатори, които отговарят на различни нужди. Вижте някои от най-често срещаните видове:
Настоящ трансформатор: Основната му цел е да намали интензивността на електрическия ток, за да го предаде на преносни мрежи или устройства, които не поддържат високи електрически токове.
Потенциален трансформатор: е най-често срещаният тип трансформатор, той може да намали или увеличи електрическия потенциал според търсенето и броя на намотките в първичната и вторичната намотка.
Разпределителен трансформатор: присъстващ в разпределителните центрове на електроцентралите, той е отговорен за разпределението на електрически ток към различни видове потребители чрез преносните линии.
Силов трансформатор: работи с много високи нива на електрически потенциал и електрически ток, използва се в производството на енергия електрически, но също така и в приложения, които изискват много електрическа енергия, като промишлени фурни и индукция.
Упражнения
1) Трансформаторът получава електрическо напрежение от 4400 V в първичната си намотка. Определете броя на завъртанията в първичната намотка, така че изходното напрежение на вторичната намотка, 10 оборота, да е 110 V.
Резолюция:
За да решите упражнението, просто използвайте формулата, която изброява напреженията и броя на завъртанията във всеки ход:
2) Трансформаторът получава 20 V напрежение в основната си намотка, която съдържа N завъртания. Ако вторичната намотка на този трансформатор е оформена от 3N завъртания, какво ще бъде електрическото изходно напрежение?
Резолюция:
Използвайки формулата за входното и изходното напрежение в трансформатора, ще направим следното изчисление:
3) Що се отнася до работата на трансформаторите, идентифицирайте изявленията по-долу като верни или неверни:
I - Трансформаторите могат да работят както с постоянен, така и с променлив ток.
II - Ако броят на завъртанията на вторичната намотка на трансформатор е по-голям от броя на завоите на първична намотка, тогава изходното напрежение на този трансформатор ще бъде непременно по-голямо от напрежението на Вход.
III - Въпреки трансформациите, претърпени от електрическо напрежение и ток, електрическата мощност остава постоянна в идеалните трансформатори.
IV - Трансформаторите работят според явление, наречено електростатична индукция, открито от Фарадей.
Те са верни:
а) F, F, V, F
б) V, V, V, F
в) F, V, V, F
г) F, V, F, F
д) F, V, V, V
Шаблон:
Отговор: Буква С
I - Трансформаторите работят само с променливи токове, тъй като е необходимо те да се появят вариации на магнитното поле за индуциране на електрически токове в намотката втори.
II - Формулата, която свързва изходните напрежения и броя на намотките, потвърждава това твърдение.
III - За идеални трансформатори, т.е. които не разсейват електрическата енергия, това твърдение е вярно.
IV - Феноменът, който обяснява работата на трансформаторите, е принципът на електромагнитната индукция.
От мен Рафаел Хелерброк
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-transformador.htm
