Transformatorer: vad är det, formel, övningar

Transformatorer är elektroniska enheter som överför elektrisk energi från en elektrisk krets till en annan eller till och med över flera kretsar. passage av en elektrisk ström alternerande på någon av de två spolarna i en transformator genererar en flödemagnetiskvariabel i sin metallkärna, vilket orsakar uppkomsten av en inducerad elektromotorisk kraft på den andra spolen. Det är genom Faradays induktionslag, upptäckt 1831, som beskriver effekten av den elektriska spänningen som induceras i transformatorns spolar på grund av förändringar i magnetfältflödet.

Dessutom förstå hur transformatorer fungerar, vilka är tekniska applikationer direkt härledda från studien av Faradays induktion, är av stor betydelse för förståelsen av viktiga begrepp i elektromagnetism.

Se också: Jagelektromagnetisk induktion - transformatorernas arbetsprincip

Vad är en transformator och vad är den för?

Transformator är en anordning som kan sänka eller sänka spänning och elektrisk ström levereras till alla elektriska kretsar. Arbeta uteslutande med

växelströmmar och dess förmåga att öka eller minska a Elektrisk spänning är direkt relaterat till antalet varv i vilka en ledande tråd lindas runt två ändar av en järnkärna, kallad a lindningarprimär och sekundär.

Denna järnkärna är vanligtvis byggd i rektangulär form eller till och med i U-form.Dessutom är det vanligt att det utgörs av en kombination av flera knivar järn, placeras i nära kontakt för att undvika större energiförluster.

Transformatorer används för att sänka eller öka elektrisk spänning eller ström.

Hur fungerar transformatorn?

Driften av transformatorer baseras på ett fysiskt fenomen som kallas elektromagnetisk induktion, upptäckt av Michael Faraday och beskrivs genom Faraday-Neumann-Lenz lag.

Genomströmningen av elektrisk ström genom en transformatorns huvudlindning ger upphov till a magnetiskt fält oscillerande. Detta variabla magnetfält sprider sig lättare inuti järnkärnan, så det leds mot sekundärlindningen, vilket inducerar bildandet av en växelström i den här lindningen.

Förhållandet mellan antal svängar för varje lindning indikerar om det finns en ökning eller minskning av ström och spänningsintensitet. Om antalet varv i varje lindning är lika är både strömmen och den elektriska spänningen lika i intensiteten i kretsarna. primär och sekundär, men om antalet varv i primärlindningen är större än i sekundärlindningen, är spänningen elektrisk ström i denna andra lindning kommer att bli mindre och den elektriska strömmen kommer därför att öka i samma mått som spänningen som är nedsatt.

delen av elkraft som inte överförs mellan transformatorlindningarna förvandlas vanligtvis till värme försvunnit på grund av ochgjorde joule. Av denna anledning blötläggs transformatorer ofta i höga vätskor. termisk kapacitetsom knappast värms upp och därför reglerar driftstemperaturen för dessa enheter. Det är värt att nämna att transformatorer sticker ut som stora elektriska apparater effektivitetenergi, en gång Avkastning genomsnittet av dessa enheter når lätt 96% till 99%.

Den lilla andelen energi som försvinner i transformatorer beror främst på hysteres magnetisk resonans hos järnkärnan och framväxten av kedjorparasiter (eller Eddy-strömmar).

Se också:Vad är skillnaden mellan ledare och isolatorer?

Transformersformler

Den huvudsakliga formel används för transformatorer är den som relaterar till Spänningelektrisk det är siffrailindningar i primär- och sekundärkretsarna. Se:

U_P mig_s - elektrisk spänning i primär- och sekundärlindningarna

N_P och nej_s - antal varv i primär- och sekundärlindningarna

Förutom formeln ovan finns det en formel som hänför sig till kedjaelektrisk i lindningarna med antalet varv:

i_P Hallå_s- elektriska strömmar i primär- och sekundärlindningarna

Lösta övningar på transformatorer

Fråga 1 - (kaffe)Tasers är elektrochockvapen som använder en elektrisk ström för att immobilisera människor som utgör ett hot mot någon eller allmän ordning. Vapenets interna system skapar och behandlar den elektriska strömmen som kommer att släppas ut genom koppartrådarna. Kondensatorer, transformatorer och batterier är grundläggande delar i denna process.

Källa: Finns på: < https://www.tecmundo.com.br/infografico/12216-a-tecnologia-das-armas-taser-infografico-.htm>. Anpassad. Åtkomst: 3 september. 2017.

Kontrollera i det avseendet alternativet korrekt som kompletterar luckorna i följande meningar:

Transformatorn är en elektrisk utrustning som har sin princip baserat på __________. Batteriet är en energikälla som omvandlar __________ energi till elektrisk energi. Kondensatorn är en enhet som lagrar __________.

a) Coulombs lag - termiskt - magnetfält

b) Lenzs lag - lysande - elektrisk ström

c) Faradays lag - kemi - elektriska laddningar

d) Newtons lag - magnetiskt - elektriskt motstånd

Mall: bokstav C.

Transformatorer är utrustning baserad på Faraday och Lenz lagar. Batterier är enheter som omvandlar energi kemi i elektrisk energi genom spontana redoxreaktioner. Kondensator är en elektronisk enhet vars grundläggande funktion är att lagra elektriska laddningarföljaktligen är det en ackumulator av elektrisk potentiell energi.

fråga 2 -(Uerj) Den fysiska funktionsprincipen för generatorer och transformatorer, påvisbart experimentellt, hänvisar till produktion av elektrisk ström genom variationav ett magnetfält appliceras på en elektrisk krets.

Denna princip bygger på den så kallade lagen om:

a) Newton

b) Ampere

c) Faraday

d) Coulomb

Mall: bokstav C. Faradays induktionslag säger att varierande magnetflöde genom en ledare, såsom en spole, resulterar i produktion av en inducerad elektromotorisk kraft..

Av Rafael Hellerbrock
Fysiklärare 

Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/transformadores.htm