A transzformátor lehetővé teszi a feszültség növelését az áramerősség csökkenése miatt, vagy fordítva. Minden esetben az energiamegmaradás törvénye érvényes, de némelyikük óhatatlanul hővé válik. Ezért a transzformátor hatékonysága, bár általában közel van az egységhez, kisebb, mint ez.
Utasítás
1. lépés
A transzformátor az elektromágneses indukció nevű jelenségen alapszik. Amikor egy vezető változó mágneses mezőnek van kitéve, ennek a vezetőnek a végein feszültség keletkezik, amely megfelel az ezen mező változásának első deriváltjának. Így amikor a tér állandó, akkor a vezető végein nem keletkezik feszültség. Ez a feszültség nagyon kicsi, de növelhető. Ehhez egyenes vezető helyett elegendő egy tekercset használni, amely a kívánt fordulatszámból áll. Mivel a fordulatok sorba vannak kapcsolva, a rajtuk lévő feszültségeket összesítik. Ezért, ha más dolgok egyenlőek, a feszültség nagyobb lesz, mint egy fordulat vagy egyenes vezető, annyiszor, amely megfelel a fordulatok számának.
2. lépés
Különböző módon hozhat létre váltakozó mágneses teret. Például egy mágnes forgatása a tekercs mellett generátort hoz létre. A transzformátorban ehhez egy másik tekercset használnak, amelyet primer tekercsnek hívnak, és egy vagy másik formájú feszültséget alkalmaznak rá. A szekunder tekercsben feszültség keletkezik, amelynek alakja megfelel a primer tekercsben lévő feszültség hullámalakjának első deriváltjának. Ha a primer tekercs feszültsége szinuszos módon változik, akkor a másodlagoson koszinuszban változik. Az átalakítási arány (nem keverhető össze a hatékonysággal) megfelel a tekercsek fordulatszámának arányának. Lehet kevesebb vagy több is. Az első esetben a transzformátor lépcsőzetes lesz, a másodikban - fokozatos. A voltonkénti fordulatok száma (az úgynevezett "fordulatok száma voltonként") azonos minden transzformátor tekercsnél. A teljesítményfrekvenciás transzformátorok esetében ez legalább 10, különben csökken a hatékonyság és nő a fűtés.
3. lépés
A levegő mágneses permeabilitása nagyon alacsony, ezért a mag nélküli transzformátorokat csak nagyon magas frekvenciákon történő működés esetén használják. Az ipari frekvenciaváltókban dielektromos réteggel borított acéllemezekből készült magokat alkalmaztak. Emiatt a lemezek elektromosan el vannak szigetelve egymástól, és nem fordulnak elő örvényáramok, amelyek csökkenthetik a hatékonyságot és növelhetik a fűtést. Megnövelt frekvencián működő kapcsoló tápegységek transzformátoraiban az ilyen magok nem alkalmazhatók, mivel az egyes lemezekben jelentős örvényáramok fordulhatnak elő, és a mágneses permeabilitás túlzott. Itt ferritmagokat használnak - mágneses tulajdonságokkal rendelkező dielektrikumokat.
4. lépés
A transzformátorban bekövetkező veszteségek, amelyek csökkentik annak hatékonyságát, az általa felváltva váltakozó elektromágneses mező kibocsátása, a magban még mindig fellépő kicsi örvényáramok, amelyek az elnyomásuk érdekében tett intézkedések ellenére is fellépnek, valamint az aktív ellenállás jelenléte a transzformátorban. tekercsek. Mindezek a tényezők, az első kivételével, a transzformátor felmelegedéséhez vezetnek. A tekercs aktív ellenállásának elhanyagolhatónak kell lennie a tápegység vagy a terhelés belső ellenállásához képest. Ezért minél nagyobb az áram a tekercsen és minél alacsonyabb a feszültség rajta, annál vastagabb a vezeték.
