Transformatorer er enheter som brukes til å senke eller øke Spenning og elektrisk strøm. Transformatorer består av to viklinger av ledninger, hoved og sekundær, involvert i en metallkjerne. Gjennomgang av en vekselstrøm i primærviklingen indusere til dannelsen av en vekselstrøm i sekundærviklingen. DE proporsjon mellom primær og sekundær strøm avhenger av forholdet mellom antall svinger i hver av viklingene.
Se også:Forstå hvordan strøm produseres
hvordan de fungerer
Transformatorer brukes til å senke eller øke elektriske spenninger og strømmer i forbrukerkretser eller elektrisk kraftoverføring. Hvis en transformator senker en elektrisk spenning, øker den automatisk intensiteten til utgangsstrømmen og omvendt, og holder alltid styrke overført, gitt av produkt gir kjede for Spenning.
P - elektrisk energi
U - Elektrisk spenning
Jeg - elektrisk strøm
Av grunner til effektivitet, overføring av elektrisk energi over store avstander skjer alltid i høyspenning og med lav elektrisk strøm, som svar på energitap forårsaket av joule-effekt, siden energien som ledes ut i ledningene, er proporsjonal med den elektriske strømmen.
For energiforbrukskretser, for eksempel boliger, brukes lave elektriske spenningsverdier av sikkerhetsmessige årsaker - svært høye elektriske potensialer kan produsere elektriske utladninger. Det er av denne grunn at vi finner store transformatorer på stolper, hvis funksjon er å senke strømpotensialet til strømmen som bæres av ledningene, og bærer det til hjem med spenninger i 110V eller 220V.
Se også: Effekter på kroppen når du får et sjokk
Vanlige transformatorer er konstruert med to viklinger av kobbertråd, kalt primær og sekundær. Disse viklingene har alltid forskjellige antall svinger og blir deretter vridd rundt en jernkjerne uten kontakt mellom dem. Se på figuren nedenfor:
Transformator med primære og sekundære viklinger.
den svingete hoved er slått på direkte til en elektromotorisk kraftgenerator alternerende (transformatorer fungerer ikke med likestrøm), det vil si at det dannes en elektrisk strøm i den. intensitet og variabel sans, som fører til generering av en magnetfelt med samme funksjoner.
Dette magnetfeltet er da fokusert og forsterket gjennom jernkjernen mot sekundærviklingen. Det skiftende magnetfeltet induserer utseendet til en elektrisk strøm i sekundærområdet. Forholdet mellom de elektriske potensialene mellom primær og sekundær vikling er gitt av følgende formel:
VP - spenning i primærviklingen
Vs - spenning i sekundærviklingen
NP - antall svinger i primærviklingen
Ns - antall svinger i sekundærviklingen
Som vi vet er elektrisk spenning og strøm omvendt proporsjonalderfor er forholdet for elektriske strømmer av primær- og sekundærviklingene invertert:
JegP - elektrisk strøm i primærviklingen
Jegs - elektrisk strøm i sekundærviklingen
NP - antall svinger i primærviklingen
Ns - antall svinger i sekundærviklingen
Det fysiske fenomenet bak drift av transformatorer kalles elektromagnetisk induksjon og er beskrevet av Faraday-Lenz-loven. Denne loven informerer oss om at når vi produserer en variasjon av magnetisk strømning gjennom et område i rommet, må det oppstå et magnetfelt for å motsette seg denne variasjonen. Vil du vite mer om emnet? Få tilgang til teksten vår: Faradays lov.
Se også: Hva er vekselstrøm?
Typer transformatorer
Til tross for å ha lignende funksjoner, er det forskjellige typer transformatorer som oppfyller forskjellige behov. Sjekk ut noen av de vanligste typene:
Nåværende transformator: Hovedformålet er å senke intensiteten til den elektriske strømmen, for å overføre den til overføringsnettverk eller enheter som ikke støtter høye elektriske strømmer.
Potensiell transformator: er den vanligste typen transformator, kan den senke eller øke elektrisk potensial i henhold til behov og antall viklinger i primær- og sekundærspolen.
Distribusjonstransformator: til stede i distribusjonssentrene til kraftverk, er det ansvarlig for å distribuere elektrisk strøm til forskjellige typer forbrukere gjennom overføringslinjene.
Strømtransformator: fungerer med svært høye nivåer av elektrisk potensial og elektrisk strøm, brukes i kraftproduksjon elektrisk, men også i applikasjoner som krever mye elektrisk kraft, for eksempel industrielle ovner og induksjon.
Øvelser
1) En transformator mottar en elektrisk spenning på 4400 V i sin primære vikling. Bestem antall omdreininger i primærviklingen slik at utgangsspenningen over sekundærviklingen, 10 omdreininger, er 110 V.
Vedtak:
For å løse øvelsen, bruk bare formelen som viser spenningene og antall svinger i hver sving:
2) En transformator mottar 20 V spenning i hovedviklingen, som inneholder N-svinger. Hvis sekundærviklingen til denne transformatoren er dannet av 3N svinger, hva blir den elektriske utgangsspenningen?
Vedtak:
Ved å bruke formelen for inngangs- og utgangsspenningene i transformatoren, vil vi gjøre følgende beregning:
3) Når det gjelder drift av transformatorer, identifiser utsagnene nedenfor som sanne eller falske:
I - Transformatorer er i stand til å fungere både med likestrøm og med vekselstrøm.
II - Hvis antall svinger til sekundærviklingen til en transformator er større enn antall svinger på primærvikling, vil utgangsspenningen til denne transformatoren nødvendigvis være større enn spenningen på Inngang.
III - Til tross for transformasjonene som lider av elektrisk spenning og strøm, forblir elektrisk kraft konstant i ideelle transformatorer.
IV - Transformatorer fungerer i henhold til et fenomen som kalles elektrostatisk induksjon, oppdaget av Faraday.
De er sanne:
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
Mal:
Svare: Bokstav C
I - Transformatorer fungerer bare med vekselstrøm, da det er nødvendig for dem å vises variasjoner i magnetfeltstrømmen for å indusere elektriske strømmer i viklingen sekundær.
II - Formelen som relaterer utgangsspenningene og antall viklinger bekrefter denne påstanden.
III - For ideelle transformatorer, det vil si som ikke sprer elektrisk energi, er dette utsagnet sant.
IV - Fenomenet som forklarer driften av transformatorer er prinsippet om elektromagnetisk induksjon.
Av meg. Rafael Helerbrock
Kilde: Brasilskolen - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-transformador.htm