معادله EMF ترانسفورماتور

معادله EMF ترانسفورماتور

معادله EMF ترانسفورماتور به راحتی می‌تواند ایجاد شود. در واقع در ترانسفورماتور برق، یک منبع جریان متناوب به سیم‌پیچ اولیه اعمال می‌شود و با توجه به این، جریان مغناطیسی که از طریق سیم‌پیچ اولیه می‌گذرد، میدان مغناطیسی متناوب در هسته ترانسفورماتور ایجاد می‌کند. این میدان مغناطیسی با هر دو سیم‌پیچ اولیه و ثانویه پیوند می‌خورد. چون این میدان مغناطیسی متناوب است، حتماً نرخ تغییر میدان مغناطیسی وجود خواهد داشت. بر اساس قانون فارادی القای الکترومغناطیسی، اگر هر سیم‌پیچ یا رسانا با هر میدان مغناطیسی متغیر پیوند داشته باشد، حتماً یک EMF القایی در آن ایجاد می‌شود.

چون منبع جریان به سیم‌پیچ اولیه سینوسی است، میدان مغناطیسی القایی توسط آن نیز سینوسی خواهد بود. بنابراین، تابع میدان مغناطیسی را می‌توان به عنوان یک تابع سینوسی در نظر گرفت. از نظر ریاضی، مشتق این تابع یک تابع برای نرخ تغییر پیوند میدان مغناطیسی نسبت به زمان ارائه می‌دهد. این تابع آخری یک تابع کسینوسی خواهد بود چون d(sinθ)/dt = cosθ. بنابراین، اگر عبارت مقدار RMS این موج کسینوسی را بدست آوریم و آن را در تعداد دورهای سیم‌پیچ ضرب کنیم، به راحتی عبارت مقدار RMS EMF القایی آن سیم‌پیچ را بدست می‌آوریم. به این ترتیب، می‌توانیم معادله EMF ترانسفورماتور را به راحتی بدست آوریم.

فرض کنید T تعداد دورهای یک سیم‌پیچ است،
Φm میدان مغناطیسی حداکثر در هسته در واحد وبر است.

بر اساس قانون فارادی القای الکترومغناطیسی،

که φ میدان مغناطیسی لحظه‌ای است و به صورت زیر نشان داده می‌شود،

چون حداکثر مقدار cos2πft برابر ۱ است، حداکثر مقدار EMF القایی e برابر است با،

برای به دست آوردن مقدار RMS EMF القایی، این حداکثر مقدار e را بر √2 تقسیم کنید.

این معادله EMF ترانسفورماتور است.
اگر E1 & E2 EMF‌های اولیه و ثانویه و T1 & T2 تعداد دورهای اولیه و ثانویه باشند، نسبت ولتاژ یا نسبت دورهای ترانسفورماتور برابر است با،

نسبت تبدیل ترانسفورماتور

این ثابت به عنوان نسبت تبدیل ترانسفورماتور شناخته می‌شود. اگر T2>T1، K > ۱ باشد، ترانسفورماتور افزایشی است. اگر T2 < T1، K < ۱ باشد، ترانسفورماتور کاهشی است.

نسبت ولتاژ ترانسفورماتور

این نسبت ذکر شده نیز به عنوان نسبت ولتاژ ترانسفورماتور شناخته می‌شود اگر به صورت نسبت ولتاژهای اولیه و ثانویه ترانسفورماتور بیان شود.

نسبت دورهای ترانسفورماتور

چون ولتاژ در اولیه و ثانویه ترانسفورماتور مستقیماً متناسب با تعداد دورهای سیم‌پیچ مربوطه است، نسبت تبدیل ترانسفورماتور گاهی اوقات به صورت نسبت دورها بیان شده و به عنوان نسبت دورهای ترانسفورماتور شناخته می‌شود.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.