Transformator: Što je to?

Što je transformator?

Transformator se definira kao pasivni električni uređaj koji prenosi električnu energiju iz jednog kruga u drugi putem procesa elektromagnetske indukcije. Najčešće se koristi za povećanje (‘step up’) ili smanjenje (‘step down’) napona između krugova.

Radni princip transformatora

Radni princip transformatora vrlo je jednostavan. Mutualna indukcija između dvaju ili više zavojnica (poznatih i kao bobine) omogućuje prenos električne energije između krugova. Taj princip detaljnije se objašnjava u nastavku.

Teorija transformatora

Pretpostavimo da imate jednu zavojnicu (poznatu i kao bobina) koja se snabdijeva izmjeničnim električnim izvorom. Izmjenični struja kroz zavojnicu stvara neprestano mijenjajući i izmjenični fluks koji okružuje zavojnicu.

Ako se druga zavojnica približi toj zavojnici, dio tog izmjeničnog fluksa bit će vezan uz drugu zavojnicu. Budući da se taj fluks neprestano mijenja u svojoj amplitudi i smjeru, mora postojati promjena veze fluksa u drugoj zavojnici ili bobini.

Prema Faradayevom zakonu elektromagnetske indukcije, u drugoj zavojnici će biti inducirana EMF. Ako je krug te sekundarne zavojnice zatvoren, kroz nju će protjecati struja. To je osnovni radni princip transformatora.

Koristimo električne simbole kako bismo vizualizirali ovo. Zavojnica koja prima električnu energiju iz izvora poznata je kao ‘primarna zavojnica’. U dijagramu ispod to je ‘Prva bobina’.

Zavojnica koja daje željeni izlazni napon zbog mutualne indukcije najčešće se naziva ‘sekundarna zavojnica’. To je ‘Druga bobina’ u gornjem dijagramu.

Transformator koji povećava napon između primarne i sekundarne zavojnice definiran je kao step-up transformator. Suprotno, transformator koji smanjuje napon između primarne i sekundarne zavojnice definiran je kao step-down transformator.

Zali o transformator povećava ili smanjuje razinu napona ovisi o relativnom broju zavoja između primarne i sekundarne strane transformatora.

Ako ima više zavoja na primarnoj bobini od sekundarne, napon će se smanjiti (step down).

Ako ima manje zavoja na primarnoj bobini od sekundarne, napon će se povećati (step up).

Iako je dijagram transformatora teoretski moguć u idealnom transformatoru – nije praktičan. To je zato što u otvorenom zraku samo vrlo mali dio fluksa proizvedenog od prve bobine bit će vezan uz drugu bobinu. Tako da će struja koja protječe zatvorenom krugu spojenim na sekundarnu zavojnicu biti ekstremno mala (i teška za mjerenje).

Stopa promjene veze fluksa ovisi o količini vezanog fluksa s drugom zavojnicom. Stoga bi idealno gotovo cijeli fluks primarne zavojnice trebao biti vezan uz sekundarnu zavojnicu. To se efektivno i učinkovito ostvaruje korištenjem transformatora s jezgrom. To pruža put s niskom otporom zajednički oba zavoja.

Svrha jezgre transformatora jest pružanje puta s niskom otporom, kroz koji maksimalna količina fluksa proizvedenog od primarne zavojnice prolazi i vezuje se s sekundarnom zavojnicom.

Struja koja inicijalno prođe kroz transformator kada se upali poznata je kao transformatorska ulazna struja.

Ako biste preferirali animirano objašnjenje, ispod je video koji objašnjava kako transformator funkcionira:

Dijelovi i konstrukcija transformatora

Tri glavna dijela transformatora:

• Primarna zavojnica transformatora

• Magnetna jezgra transformatora

• Sekundarna zavojnica transformatora

Primarna zavojnica transformatora

Koja proizvodi magnetni fluks kada je spojena na električni izvor.

Magnetna jezgra transformatora

Magnetni fluks proizveden od primarne zavojnice, koji će proći kroz ovaj put s niskom otporom vezan uz sekundarnu zavojnicu i stvoriti zatvorenu magnetnu petlju.

Sekundarna zavojnica transformatora

Fluks proizveden od primarne zavojnice, proći će kroz jezgru, vezati će se s sekundarnom zavojnicom. Ova zavojnica također je namotana na istu jezgru i daje željeni izlaz transformatora.

Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijede za djeljenje, ukoliko postoji kršenje autorskih prava kontaktirajte za brisanje.