Transzformátorok olyan készülékek, amelyekkel csökkentik vagy növelik a feszültség és a elektromos áram. A transzformátorok két huzaltekercsből állnak, elsődleges és másodlagos, részt vesz a fém mag. Váltakozó elektromos áram áthaladása a primer tekercsben indukál váltakozó elektromos áram kialakulásához a szekunder tekercsben. A arány az elsődleges és a szekunder áram között a fordulatok száma mindegyik tekercsben.
Lásd még:Értse meg, hogyan termelik az áramot
hogyan működnek
A transzformátorokat az elektromos feszültségek és áramok csökkentésére vagy növelésére használják a fogyasztói áramkörökben vagy elektromos erőátvitel. Ha egy transzformátor csökkenti az elektromos feszültséget, az automatikusan megnöveli a kimenő elektromos áram intenzitását és fordítva, mindig tartva a potencia továbbította, adta termék ad lánc a feszültség.
P - elektromos energia
U - Elektromos feszültség
én - elektromos áram
Okai miatt hatékonyság, az elektromos energia nagy távolságokon történő továbbítása mindig ben történik
magasfeszültség és azzal alacsony elektromos áram, válaszul a joule hatás, mivel a vezetékekben elszórt energia arányos az elektromos árammal.Energiafogyasztási áramkörökhöz, például lakossági áramkörökhöz alacsony biztonsági feszültségértékeket használnak biztonsági okokból - nagyon magas elektromos potenciálok elektromos kisülések. Éppen ezért a pólusokon nagy transzformátorokat találunk, amelyek feladata a a vezetékek által vezetett áram elektromos potenciálja, amely feszültségű házakba viszi ban ben 110V vagy 220V.
Lásd még: Sokk hatására a testre gyakorolt hatások
A közös transzformátorok két rézhuzal tekercsből állnak, amelyeket primer és szekundernek neveznek. Ezeknek a tekercseknek mindig más és több fordulata van, majd egy vasmag köré csavarják őket, érintkezés nélkül. Nézze meg az alábbi ábrát:
Transzformátor primer és szekunder tekercsekkel.
a kanyargós elsődleges be van kapcsolva közvetlenül egyhez elektromotoros erőgenerátor váltakozó (a transzformátorok nem működnek egyenárammal), vagyis elektromos áram képződik benne. intenzitás és változó értelemben, ami az a generációjához vezet mágneses mező val vel ugyanazok a jellemzők.
Ez a mágneses mező akkor összpontosított és felerősítve a vasmagon keresztül a szekunder tekercs felé. A változó mágneses tér elektromos áram megjelenését váltja ki a szekunderben. A primer és a szekunder tekercs közötti elektromos potenciálok közötti kapcsolatot a következő képlet adja meg:
VP - feszültség a primer tekercsben
Vs - feszültség a szekunder tekercsben
NP - az elsődleges tekercs fordulatainak száma
Ns - fordulatok száma a másodlagos tekercsben
Mint tudjuk, az elektromos feszültség és áram az fordítottan arányos, ezért a primer és szekunder tekercsek elektromos áramainak aránya megfordítva:
énP - elektromos áram a primer tekercsben
éns - elektromos áram a másodlagos tekercsben
NP - az elsődleges tekercs fordulatainak száma
Ns - fordulatok száma a másodlagos tekercsben
A transzformátorok működése mögött álló fizikai jelenséget nevezzük elektromágneses indukció és a Faraday-Lenz törvény írja le. Ez a törvény kimondja, hogy amikor a mágneses fluxus variációját előállítjuk a tér valamilyen térségében, akkor mágneses mezőnek kell létrejönnie, hogy szembeszállhassunk ezzel a variációval. Szeretne többet megtudni a témáról? Hozzáférés a szövegünkhöz: Faraday törvénye.
Lásd még: Mi a váltakozó áram?
A transzformátorok típusai
Annak ellenére, hogy hasonló funkciók vannak, különböző típusú transzformátorok vannak, amelyek különböző igényeket elégítenek ki. Nézze meg a leggyakoribb típusokat:
Áramváltó: Fő célja az elektromos áram intenzitásának csökkentése annak érdekében, hogy továbbítsa azt az átviteli hálózatokhoz vagy olyan eszközökhöz, amelyek nem támogatják a nagy elektromos áramokat.
Potenciális transzformátor: a leggyakoribb transzformátortípus, csökkentheti vagy növelheti az elektromos potenciált az igény és a primer és szekunder tekercs tekercselésének függvényében.
Elosztó transzformátor: az erőművek elosztó központjaiban van felelős, az elektromos áram elosztása a különböző típusú fogyasztók számára a távvezetékeken keresztül.
Transzformátor: nagyon magas elektromos potenciállal és elektromos árammal működik, az áramtermelésben használják elektromos, de olyan alkalmazásokban is, amelyek nagy villamos energiát igényelnek, például ipari sütők és indukció.
Feladatok
1) A transzformátor primer tekercsében 4400 V elektromos feszültséget kap. Határozza meg az elsődleges tekercs fordulatszámát úgy, hogy a szekunder tekercs kimeneti feszültsége, 10 fordulat, 110 V legyen.
Felbontás:
A gyakorlat megoldásához használja csak azt a képletet, amely felsorolja a feszültségeket és az egyes fordulatok fordulatszámát:
2) Egy transzformátor 20 V feszültséget kap főtekercsében, amely N fordulatot tartalmaz. Ha ennek a transzformátornak a szekunder tekercselését 3N fordulat alkotja, akkor mekkora lesz az elektromos kimeneti feszültség?
Felbontás:
A transzformátor bemeneti és kimeneti feszültségének képletét használva a következő számítást hajtjuk végre:
3) A transzformátorok működését illetően azonosítsa az alábbi állításokat igaznak vagy hamisnak:
I - A transzformátorok mind egyenárammal, mind váltakozó elektromos árammal képesek működni.
II - Ha a transzformátor szekunder tekercsének fordulatszáma nagyobb, mint a primer tekercs, akkor ennek a transzformátornak a kimeneti feszültsége szükségszerűen nagyobb lesz, mint a Bejárat.
III - Az elektromos feszültség és áram által elszenvedett átalakulások ellenére az elektromos teljesítmény állandó marad az ideális transzformátorokban.
IV - A transzformátorok az Farostay által felfedezett elektrosztatikus indukciónak nevezett jelenség szerint működnek.
Igazak:
a) F, F, V, F
b) V, V, V, F
c) F, V, V, F
d) F, V, F, F
e) F, V, V, V
Sablon:
Válasz: C betű
I - A transzformátorok csak váltakozó áramokkal működnek, mivel ezek megjelenéséhez szükséges mágneses tér fluxusváltozásai elektromos áramok kiváltására a tekercsben másodlagos.
II - A kimeneti feszültségeket és a tekercsek számát összekapcsoló képlet megerősíti ezt az állítást.
III - Ez az állítás igaz az ideális transzformátorokra, vagyis azokra, amelyek nem oszlatják el az elektromos energiát.
IV - A transzformátorok működését magyarázó jelenség az elektromágneses indukció elve.
Általam. Rafael Helerbrock
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-transformador.htm