หม้อแปลงคืออะไร: แนวคิด, ประเภท, วิธีการทำงาน

หม้อแปลงไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการลดหรือเพิ่ม แรงดันไฟฟ้า และ กระแสไฟฟ้า. หม้อแปลงประกอบด้วยขดลวดสองเส้น ประถม และ รอง, เกี่ยวข้องกับ แกนโลหะ. ทางเดินของกระแสไฟฟ้าสลับในขดลวดปฐมภูมิ กระตุ้น ต่อการเกิดกระแสไฟฟ้าสลับในขดลวดทุติยภูมิ THE สัดส่วน ระหว่างกระแสหลักและกระแสรองขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างกระแสน้ำ จำนวนรอบ ในแต่ละขดลวด

ดูด้วย:ทำความเข้าใจวิธีการผลิตไฟฟ้า

พวกเขาทำงานอย่างไร

หม้อแปลงใช้เพื่อลดหรือเพิ่มแรงดันและกระแสไฟฟ้าในวงจรผู้บริโภคหรือ การส่งกำลังไฟฟ้า. หากหม้อแปลงไฟฟ้าลดแรงดันไฟฟ้าลง มันจะเพิ่มความเข้มของกระแสไฟฟ้าเอาท์พุตโดยอัตโนมัติและในทางกลับกัน โดยคงไว้ซึ่ง ความแรง ส่งโดย สินค้า ให้ เชื่อมต่อ สำหรับ แรงดันไฟฟ้า.

พี - พลังงานไฟฟ้า

ยู - แรงตึงไฟฟ้า

ผม - กระแสไฟฟ้า

ด้วยเหตุผลของ ประสิทธิภาพ, การส่งพลังงานไฟฟ้าในระยะทางไกลจะเกิดขึ้นเสมอใน ไฟฟ้าแรงสูง และด้วย กระแสไฟฟ้าต่ำในการตอบสนองต่อการสูญเสียพลังงานที่เกิดจาก จูลเอฟเฟคเนื่องจากพลังงานที่กระจายในสายไฟเป็นสัดส่วนกับกระแสไฟฟ้า

สำหรับวงจรการใช้พลังงาน เช่น วงจรที่อยู่อาศัย จะใช้ค่าแรงดันไฟฟ้าต่ำ เพื่อความปลอดภัย — สามารถผลิตไฟฟ้าที่มีศักย์ไฟฟ้าสูงมาก

การปล่อยไฟฟ้า. ด้วยเหตุนี้เราจึงพบหม้อแปลงขนาดใหญ่บนเสาซึ่งมีหน้าที่ลด ศักย์ไฟฟ้าของกระแสไฟฟ้าที่นำพาโดยสายไฟ นำไปที่บ้านด้วยแรงดันไฟฟ้า with ใน 110V หรือ 220V.

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

ดูด้วย: ผลกระทบต่อร่างกายเมื่อได้รับแรงกระแทก

หม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไปถูกสร้างขึ้นด้วยลวดทองแดงสองขดลวดเรียกว่าหลักและรอง ขดลวดเหล่านี้มีจำนวนรอบต่างกันเสมอและบิดรอบแกนเหล็กโดยไม่มีการสัมผัสกัน ดูรูปด้านล่าง:

หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ

คดเคี้ยว ประถม เปิดอยู่ โดยตรง เป็นหนึ่ง เครื่องกำเนิดแรงเคลื่อนไฟฟ้า ไฟฟ้ากระแสสลับ (หม้อแปลงไม่ทำงานกับกระแสตรง) นั่นคือมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น ความเข้ม และ ความรู้สึกตัวแปรอันนำไปสู่การเกิดอัจฉริยภาพ สนามแม่เหล็ก กับ คุณสมบัติเดียวกัน.

สนามแม่เหล็กนี้ก็คือ เน้น และ ขยาย ผ่านแกนเหล็กไปยังขดลวดทุติยภูมิ สนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนไปทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในสนามแม่เหล็กทุติยภูมิ ความสัมพันธ์ระหว่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิถูกกำหนดโดยสูตรต่อไปนี้:

วี_พี — แรงดันไฟฟ้าในขดลวดปฐมภูมิ

วี_ส — แรงดันในขดลวดทุติยภูมิ

นู๋_พี — จำนวนรอบในขดลวดปฐมภูมิ

นู๋_ส — จำนวนรอบในขดลวดทุติยภูมิ

อย่างที่เราทราบ แรงดันและกระแสคือ สัดส่วนผกผันดังนั้นอัตราส่วนของกระแสไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิคือ คว่ำ:

ผม_พี — กระแสไฟฟ้าในขดลวดปฐมภูมิ

ผม_ส — กระแสไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิ

นู๋_พี — จำนวนรอบในขดลวดปฐมภูมิ

นู๋_ส — จำนวนรอบในขดลวดทุติยภูมิ

ปรากฏการณ์ทางกายภาพที่อยู่เบื้องหลังการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าเรียกว่า การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า และอธิบายโดยกฎหมายฟาราเดย์-เลนซ์ กฎข้อนี้บอกเราว่าเมื่อเราสร้างการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กผ่านพื้นที่บางส่วน สนามแม่เหล็กจะต้องเกิดขึ้นเพื่อที่จะต่อต้านการแปรผันนี้ ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้หรือไม่? เข้าถึงข้อความของเรา: กฎของฟาราเดย์.

ดูด้วย: กระแสสลับคืออะไร?

ประเภทของหม้อแปลงไฟฟ้า

แม้จะมีฟังก์ชั่นที่คล้ายกัน แต่ก็มีหม้อแปลงหลายประเภทที่ตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกัน ตรวจสอบบางประเภทที่พบบ่อยที่สุด:

• หม้อแปลงกระแส: วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อลดความเข้มของกระแสไฟฟ้าเพื่อส่งไปยังเครือข่ายการส่งสัญญาณหรืออุปกรณ์ที่ไม่รองรับกระแสไฟฟ้าสูง

• หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพ: เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าชนิดทั่วไป สามารถลดหรือเพิ่มศักย์ไฟฟ้าได้ตามความต้องการและจำนวนขดลวดในขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ

• หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย: ที่มีอยู่ในศูนย์จำหน่ายไฟฟ้าของโรงไฟฟ้ามีหน้าที่จำหน่ายกระแสไฟฟ้าให้กับผู้บริโภคประเภทต่างๆ ผ่านสายส่งไฟฟ้า

• หม้อแปลงไฟฟ้า: ทำงานด้วยศักย์ไฟฟ้าและกระแสไฟในระดับสูงมาก ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า ไฟฟ้า แต่ยังอยู่ในการใช้งานที่ต้องการพลังงานไฟฟ้ามาก เช่น เตาอบอุตสาหกรรมและ การเหนี่ยวนำ

การออกกำลังกาย

1) หม้อแปลงไฟฟ้าได้รับแรงดันไฟฟ้า 4400 V ในขดลวดปฐมภูมิ กำหนดจำนวนรอบในขดลวดปฐมภูมิเพื่อให้แรงดันเอาต์พุตในขดลวดทุติยภูมิ 10 รอบคือ 110 V

ความละเอียด:

ในการแก้แบบฝึกหัด เพียงใช้สูตรที่แสดงรายการความตึงเครียดและจำนวนรอบในแต่ละตา:

2) หม้อแปลงไฟฟ้าได้รับแรงดัน 20 V ในขดลวดหลักซึ่งมี N รอบ ถ้าขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงนี้เกิดขึ้นจากการหมุน 3N แรงดันไฟขาออกจะเป็นเท่าไหร่?

ความละเอียด:

โดยใช้สูตรสำหรับแรงดันขาเข้าและขาออกในหม้อแปลงไฟฟ้า เราจะทำการคำนวณต่อไปนี้:

3) เกี่ยวกับการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า ระบุข้อความด้านล่างว่าจริงหรือเท็จ:

I - หม้อแปลงไฟฟ้าสามารถทำงานได้ทั้งไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับ

II - หากจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงมากกว่าจำนวนรอบของ ขดลวดปฐมภูมิจากนั้นแรงดันเอาต์พุตของหม้อแปลงนี้จะต้องมากกว่าแรงดันของ ทางเข้า.

III - แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงจะได้รับความทุกข์ทรมานจากแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า พลังงานไฟฟ้ายังคงที่ในหม้อแปลงในอุดมคติ

IV - หม้อแปลงไฟฟ้าทำงานตามปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิต ซึ่งค้นพบโดยฟาราเดย์

พวกเขาเป็นจริง:

ก) F, F, V, F

ข) V, V, V, F

ค) F, V, V, F

ง) F, V, F, F

จ) F, V, V, V

แม่แบบ:

ตอบ: ตัวอักษร C

I - Transformers ใช้งานได้กับกระแสสลับเท่านั้น เนื่องจากจำเป็นต้องปรากฏให้เห็น การแปรผันของฟลักซ์สนามแม่เหล็กเพื่อเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าในขดลวด wind รอง

II - สูตรที่เกี่ยวข้องกับแรงดันเอาต์พุตและจำนวนขดลวดยืนยันข้อความนี้

III - สำหรับหม้อแปลงในอุดมคติ นั่นคือ ที่ไม่กระจายพลังงานไฟฟ้า ข้อความนี้เป็นจริง

IV - ปรากฏการณ์ที่อธิบายการทำงานของหม้อแปลงคือหลักการของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

By Me. ราฟาเอล เฮเลอร์บร็อก

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

เฮเลอร์บร็อค, ราฟาเอล. "หม้อแปลงคืออะไร"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-transformador.htm. เข้าถึงเมื่อ 28 มิถุนายน 2021.