Transformatoriai yra prietaisai, naudojami norint sumažinti ar padidinti Įtampa ir elektros srovė. Transformatoriai susideda iš dviejų vielos apvijų, pirminis ir antraeilis, dalyvaujantis a metalinė šerdis. Kintamosios elektros srovės praėjimas pirminėje apvijoje sukelti iki kintamosios elektros srovės susidarymo antrinėje apvijoje. proporcija tarp pirminės ir antrinės srovių priklauso nuo santykio tarp apsisukimų skaičius kiekvienoje iš apvijų.
Taip pat žiūrėkite:Suprasti, kaip gaminama elektra
kaip jie dirba
Transformatoriai naudojami elektros grandinėms arba elektros grandinėms sumažinti arba padidinti elektros energijos perdavimas. Jei transformatorius sumažina elektros įtampą, jis automatiškai padidina išėjimo elektros srovės intensyvumą ir atvirkščiai, visada išlaikydamas potencija perduota, duota produktas duoda grandinė už Įtampa.
P - elektros energija
U - Elektrinė įtampa
i - elektros srovė
Dėl priežasčių efektyvumas, elektros energijos perdavimas dideliais atstumais visada vyksta aukštos įtampos
ir su maža elektros srovė, reaguojant į energijos nuostolius, kuriuos sukelia džaulio efektas, nes laiduose išsklaidyta energija yra proporcinga elektros srovei.Energijos vartojimo grandinėms, tokioms kaip gyvenamosios, saugumo sumetimais naudojamos žemos elektros įtampos vertės - gali susidaryti labai didelis elektros potencialas elektros iškrovos. Dėl šios priežasties ant polių randame didelius transformatorius, kurių funkcija yra nuleisti elektros srovės, kurią perneša laidai, potencialas, perduodantis jį į namus su įtampa į 110V arba 220V.
Taip pat žiūrėk: Poveikis kūnui gaunant šoką
Paprasti transformatoriai yra sukonstruoti iš dviejų varinės vielos apvijų, vadinamų pagrindine ir antrine. Šios apvijos visada turi skirtingą apsisukimų skaičių ir vėliau sukamos aplink geležinę šerdį, be jų kontakto. Pažvelkite į žemiau pateiktą paveikslą:
Transformatorius su pirminėmis ir antrinėmis apvijomis.
apvija pirminis yra įjungtas tiesiogiai prie vieno elektromotorinės jėgos generatorius kintamasis (transformatoriai neveikia nuolatine srove), tai yra jame susidaro elektros srovė. intensyvumas ir kintamas jausmas, vedantis į a magnetinis laukas su tos pačios savybės.
Šis magnetinis laukas yra tada susikaupęs ir sustiprintas per geležinę šerdį link antrinės apvijos. Kintantis magnetinis laukas sukelia elektros srovės išvaizdą antrinėje. Santykis tarp elektrinių potencialų tarp pirminės ir antrinės apvijų yra pateiktas pagal šią formulę:
VP - įtampa pirminėje apvijoje
Vs - įtampa antrinėje apvijoje
NP - pirminės apvijos posūkių skaičius
Ns - antrinės apvijos posūkių skaičius
Kaip žinome, elektros įtampa ir srovė yra atvirkščiai proporcingas, todėl pirminių ir antrinių apvijų elektros srovių santykis yra apversta:
AšP - elektros srovė pirminėje apvijoje
Ašs - elektros srovė antrinėje apvijoje
NP - pirminės apvijos posūkių skaičius
Ns - antrinės apvijos posūkių skaičius
Vadinamas fizinis reiškinys, slypintis dėl transformatorių veikimo elektromagnetinė indukcija ir yra aprašytas Faradėjaus-Lenzo įstatyme. Šis dėsnis teigia, kad kai mes sukuriame magnetinio srauto kitimą per tam tikrą erdvės sritį, turi atsirasti magnetinis laukas, kad būtų galima priešintis šiam kitimui. Norite sužinoti daugiau apie šią temą? Prieiga prie mūsų teksto: Faradėjaus įstatymas.
Taip pat žiūrėk: Kas yra kintamoji srovė?
Transformatorių tipai
Nepaisant panašių funkcijų, yra įvairių tipų transformatorių, kurie tenkina skirtingus poreikius. Peržiūrėkite keletą dažniausiai naudojamų tipų:
Srovės transformatorius: Pagrindinis jo tikslas yra sumažinti elektros srovės intensyvumą, kad ji būtų perduota perdavimo tinklams ar prietaisams, kurie nepalaiko didelių elektros srovių.
Potencialus transformatorius: yra labiausiai paplitęs transformatorių tipas, jis gali sumažinti arba padidinti elektrinį potencialą pagal poreikį ir apvijų skaičių pirminėje ir antrinėje ritėse.
Paskirstymo transformatorius: esanti elektrinių skirstymo centruose, ji yra atsakinga už elektros srovės paskirstymą įvairių tipų vartotojams per perdavimo linijas.
Galios transformatorius: veikia esant labai dideliam elektros potencialui ir elektros srovei, naudojamas elektros gamybai elektros, bet ir daug elektros energijos reikalaujančiose programose, tokiose kaip pramoninės orkaitės ir indukcija.
Pratimai
1) Transformatorius pirminėje apvijoje gauna 4400 V elektros įtampą. Nustatykite pirminės apvijos posūkių skaičių, kad išėjimo įtampa visoje antrinėje apvijoje, 10 apsisukimų, būtų 110 V.
Rezoliucija:
Norėdami išspręsti pratimą, tiesiog naudokite formulę, kurioje išvardytos įtampos ir apsisukimų skaičius kiekviename posūkyje:
2) Transformatorius gauna 20 V įtampą pagrindinėje apvijoje, kurioje yra N posūkiai. Jei šio transformatoriaus antrinė apvija susidaro 3N apsisukimais, kokia bus elektros išėjimo įtampa?
Rezoliucija:
Naudodami transformatoriaus įvesties ir išėjimo įtampų formulę, atliksime tokį skaičiavimą:
3) Kalbant apie transformatorių veikimą, nurodykite toliau pateiktus teiginius kaip teisingus ar klaidingus:
I - Transformatoriai gali veikti tiek nuolatine, tiek kintama elektros srove.
II - Jei transformatoriaus antrinės apvijos posūkių skaičius yra didesnis už pirminės apvijos, tada šio transformatoriaus išėjimo įtampa būtinai bus didesnė už Įėjimas.
III. Nepaisant elektros įtampos ir srovės transformacijų, idealiuose transformatoriuose elektros energija išlieka pastovi.
IV - Transformatoriai veikia pagal reiškinį, vadinamą elektrostatine indukcija, kurį atrado Faradėjus.
Jie teisingi:
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
Šablonas:
Atsakyti: C raidė
I - Transformatoriai dirba tik su kintamomis srovėmis, nes būtina, kad jie atsirastų magnetinio lauko srauto svyravimai, siekiant sukelti elektros sroves apvijoje antraeilis.
II - formulė, susiejanti išėjimo įtampą ir apvijų skaičių, patvirtina šį teiginį.
III - Idealiems transformatoriams, tai yra, neišsklaidantiems elektros energijos, šis teiginys yra teisingas.
IV - Transformatorių veikimą paaiškinantis reiškinys yra elektromagnetinės indukcijos principas.
Mano. Rafaelis Helerbrockas
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-transformador.htm
