Mi a transzformátor: koncepció, típusok, működésük

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.
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

Ezekkel a jelekkel működnek a távolsági kapcsolatok

A távolsági kapcsolatok kihívást jelenthetnek, de bizonyos csillagjegyeknek vannak olyan tulajdon...

read more

Karácsonyi vacsora: Fedezze fel a királyi család furcsa hagyományát

Mint mindenki tudja, az év vége az ünnepek, bulik és ünnepségek ideje. a vacsorát Karácsony, tehá...

read more

A program pénzügyi oktatást kínál az állami iskoláknak

Az Instituto Brasil Solidário (IBS) révén 2017-ben a játékok Pénzügyi oktatás egy másik javaslatt...

read more