Transformatorji so naprave, ki se uporabljajo za znižanje ali povečanje Napetost in električni tok. Transformatorji so sestavljeni iz dveh navitij žice, primarni in sekundarni, ki sodelujejo pri kovinsko jedro. Prehod izmeničnega električnega toka v primarnem navitju inducirati do tvorbe izmeničnega električnega toka v sekundarnem navitju. THE delež med primarnim in sekundarnim tokom je odvisno od razmerja med število obratov v vsakem navitju.
Glej tudi:Razumeti, kako se proizvaja elektrika
kako delujejo
Transformatorji se uporabljajo za zmanjšanje ali povečanje električne napetosti in tokov v potrošniških vezjih oz prenos električne energije. Če transformator zniža električno napetost, samodejno poveča jakost izhodnega električnega toka in obratno, pri čemer vedno ohranja potenco prenesli, dal izdelka daje veriga za Napetost.
P - električna energija
U - Električna napetost
jaz - električni tok
Iz razlogov učinkovitost, prenos električne energije na velike razdalje vedno poteka v visokonapetostni
in s nizek električni tok, kot odgovor na izgube energije, ki jih povzroča džulov učinek, saj je energija, ki se odvaja v žicah, sorazmerna z električnim tokom.Za vezja za porabo energije, kot so stanovanjska, se iz varnostnih razlogov uporabljajo nizke vrednosti električne napetosti - zelo visoki električni potenciali lahko povzročijo električni prazniki. Iz tega razloga najdemo na transformatorjih velike transformatorje, katerih naloga je spustiti električni potencial toka, ki ga prenašajo žice, in ga prenaša v domove z napetostmi v 110V ali 220V.
Glej tudi: Učinki na telo ob prejemu šoka
Skupni transformatorji so izdelani z dvema navitjema iz bakrene žice, ki se imenujeta primarni in sekundarni. Ta navitja imajo vedno različno število zavojev in so nato zvita okoli železnega jedra, brez stika med njimi. Poglejte spodnjo sliko:
Transformator s primarnim in sekundarnim navitjem.
navijanje primarni je vklopljen neposredno enemu generator elektromotorne sile izmenično (transformatorji ne delujejo z enosmernim tokom), to pomeni, da se v njem tvori električni tok. intenzivnost in spremenljiv občutek, ki vodi do generacije a magnetno polje s enake lastnosti.
To magnetno polje je torej osredotočena in ojačana skozi železno jedro proti sekundarnemu navitju. Spreminjajoče se magnetno polje povzroči pojav električnega toka v sekundaru. Razmerje med električnimi potenciali med primarnim in sekundarnim navitjem je podano z naslednjo formulo:
VP - napetost v primarnem navitju
Vs - napetost v sekundarnem navitju
NP - število zavojev v primarnem navitju
Ns - število zavojev v sekundarnem navitju
Kot vemo, sta električna napetost in tok obratno sorazmerenzato je razmerje med električnimi tokovi primarnega in sekundarnega navitja obrnjeno:
jazP - električni tok v primarnem navitju
jazs - električni tok v sekundarnem navitju
NP - število zavojev v primarnem navitju
Ns - število zavojev v sekundarnem navitju
Imenuje se fizični pojav, ki stoji za delovanjem transformatorjev elektromagnetna indukcija in ga opisuje Faraday-Lenzov zakon. Ta zakon določa, da kadar nastane sprememba magnetnega pretoka skozi neko vesoljsko območje, mora nastati magnetno polje, da se tej spremembi zoperstavimo. Bi radi izvedeli več o tej temi? Dostopajte do našega besedila: Faradayev zakon.
Glej tudi: Kaj je izmenični tok?
Vrste transformatorjev
Kljub podobnim funkcijam obstajajo različne vrste transformatorjev, ki ustrezajo različnim potrebam. Oglejte si nekaj najpogostejših vrst:
Tokovni transformator: Njegov glavni namen je znižati jakost električnega toka, da se ta prenese v prenosna omrežja ali naprave, ki ne podpirajo visokih električnih tokov.
Potencialni transformator: je najpogostejši tip transformatorja, lahko zmanjša ali poveča električni potencial glede na povpraševanje in število navitij v primarni in sekundarni tuljavi.
Razdelilni transformator: prisotna v distribucijskih centrih elektrarn, je odgovorna za distribucijo električnega toka različnim odjemalcem prek daljnovodov.
Močnostni transformator: deluje z zelo visokim nivojem električnega potenciala in električnega toka, uporablja se pri proizvodnji električne energije električni, pa tudi v aplikacijah, ki zahtevajo veliko električne energije, kot so industrijske pečice in indukcija.
Vaje
1) Transformator prejme električno napetost 4400 V v svojem primarnem navitju. Določite število zavojev v primarnem navitju, tako da je izhodna napetost na sekundarnem navitju, 10 zavojev, 110 V.
Resolucija:
Za rešitev vaje uporabite formulo, ki navaja napetosti in število obratov v vsakem zavoju:
2) Transformator prejme 20 V napetosti v svojem glavnem navitju, ki vsebuje N obratov. Če je sekundarno navitje tega transformatorja 3N zavojev, kakšna bo električna izhodna napetost?
Resolucija:
Z uporabo formule za vhodne in izhodne napetosti v transformatorju bomo naredili naslednji izračun:
3) Glede delovanja transformatorjev navedite spodnje izjave kot resnične ali napačne:
I - Transformatorji lahko delujejo tako z enosmernim električnim tokom kot z izmeničnim električnim tokom.
II - Če je število zavojev sekundarnega navitja transformatorja večje od števila zavojev primarnega navitja, potem bo izhodna napetost tega transformatorja nujno večja od napetosti Vhod.
III - Kljub pretvorbam, ki jih povzročajo električna napetost in tok, električna moč v idealnih transformatorjih ostaja nespremenjena.
IV - Transformatorji delujejo v skladu s pojavom, imenovanim elektrostatična indukcija, ki ga je odkril Faraday.
Res so:
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
Predloga:
Odgovori: Črka C
I - Transformatorji delujejo samo z izmeničnimi tokovi, saj so potrebni, da se pojavijo spremembe toka magnetnega polja za indukcijo električnih tokov v navitju sekundarni.
II - Formula, ki povezuje izhodne napetosti in število navitij, potrjuje to trditev.
III - Ta izjava je resnična za idealne transformatorje, ki ne odvajajo električne energije.
IV - Pojav, ki pojasnjuje delovanje transformatorjev, je načelo elektromagnetne indukcije.
Jaz, Rafael Helerbrock
Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-transformador.htm