Transformator vam omogućava povećanje napona zbog gubitka trenutne snage ili obrnuto. U svim slučajevima važi zakon očuvanja energije, ali neki od njih neizbježno prelaze u toplinu. Stoga je efikasnost transformatora, iako je obično blizu jedinici, manja od nje.
Instrukcije
Korak 1
Transformator se temelji na fenomenu koji se naziva elektromagnetska indukcija. Kada je provodnik izložen promjenjivom magnetskom polju, na krajevima ovog provodnika nastaje napon, što odgovara prvom izvodu promjene u ovom polju. Dakle, kada je polje konstantno, na krajevima vodiča ne nastaje napon. Ovaj napon je vrlo mali, ali se može povećati. Da biste to učinili, umjesto ravnog vodiča dovoljno je koristiti zavojnicu koja se sastoji od željenog broja zavoja. Budući da su zavoji povezani u seriju, naponi na njima se zbrajaju. Stoga će, pod jednakim uvjetima, napon biti veći od jednog zavoja ili ravnog vodiča u broju puta koji odgovara broju zavoja.
Korak 2
Naizmjenično magnetno polje možete stvoriti na različite načine. Na primjer, okretanjem magneta pored zavojnice stvorit ćete generator. U transformatoru se za to koristi drugi namot, koji se naziva primarni namot, i na njega se nanosi napon jednog ili drugog oblika. Napon nastaje u sekundarnom namotu, čiji oblik odgovara prvom izvodniku valnog oblika napona u primarnom namotu. Ako se napon na primarnom namotu promijeni sinusno, na sekundarnom će se promijeniti kosinusno. Omjer transformacije (ne treba ga zamijeniti s efikasnošću) odgovara omjeru broja zavoja namotaja. Može biti manje ili više. U prvom slučaju, transformator će biti stepenasti, u drugom - pojačan. Broj zavoja po voltu (takozvani "broj zavoja po voltu") jednak je za sve namotaje transformatora. Za frekvencijske transformatore snage je najmanje 10, u suprotnom efikasnost pada i grijanje se povećava.
Korak 3
Magnetska propusnost zraka je vrlo niska, stoga se transformatori bez jezgre koriste samo kada rade na vrlo visokim frekvencijama. U industrijskim frekvencijskim transformatorima korištene su jezgre izrađene od čeličnih ploča prekrivenih dielektričnim slojem. Zbog toga su ploče međusobno električno izolirane i ne pojavljuju se vrtložne struje, što može smanjiti efikasnost i povećati grijanje. U transformatorima komutacionih izvora napajanja koji rade na povišenim frekvencijama, takve jezgre nisu primjenjive, jer se na svakoj pojedinačnoj ploči mogu pojaviti značajne vrtložne struje, a magnetska propusnost je prevelika. Ovdje se koriste feritne jezgre - dielektrici s magnetskim svojstvima.
Korak 4
Gubici u transformatoru, koji smanjuju njegovu efikasnost, nastaju uslijed emisije naizmjeničnog elektromagnetskog polja, malih vrtložnih struja koje se i dalje javljaju u jezgri, uprkos mjerama poduzetim za njihovo suzbijanje, kao i zbog prisutnosti aktivnog otpora u namotaji. Svi ovi faktori, osim prvog, dovode do zagrijavanja transformatora. Aktivni otpor namota trebao bi biti zanemariv u usporedbi s unutarnjim otporom napajanja ili opterećenja. Stoga, što je veća struja kroz namot i što je niži napon na njemu, žica se za njega koristi deblje.
