Tranzformátor: Miben áll a lényege?

Mi a transzformátor?

A transzformátor definiálható mint egy passzív elektrikus eszköz, amely elektromágneses indukció folyamatán keresztül átad elektrikus energiát egy áramkörből egy másikba. A leggyakrabban ezt használják a feszültség növelésére (’step up’) vagy csökkentésére (’step down’) az áramkörek között.

Transzformátor működési elve

A transzformátor működési elve nagyon egyszerű. Két vagy több tekercs (más néven címkék) közötti egymásra hatású indukció lehetővé teszi, hogy elektrikus energia átkerüljen az áramkörok között. Ez az elv részletesebben van leírva lentebb.

Transzformátor elmélete

Tegyük fel, hogy van egy tekercs (más néven címke), amelyet egy váltakozó elektrikus forrás lát el. A váltakozó áram a tekercsen keresztül folytatott folyamatosan változó és váltakozó fluxust hoz létre, amely körülveszi a tekercset.

Ha egy másik tekercset közelítünk a fenti tekercshez, akkor ennek a váltakozó fluxusnak egy része összekapcsolódik a második tekercsel. Mivel ez a fluxus folyamatosan változik amplitúdójában és irányában, így a második tekercsben is folyamatosan változó fluxuskapcsolatot kell, hogy lépjen fel.

A Faraday elektromágneses indukció törvénye szerint a második tekercsben indukálódik egy FEM. Ha a második tekercs áramkörét zárjuk, akkor áram fog áthaladni rajta. Ez a transzformátor működési elve.

Használjunk elektrikus szimbólumokat a vizualizáláshoz. A tekercs, amely az elektrikus erőforrás által látott, a ’primáris tekercs’. Az alábbi ábrán ez a ’First Coil’.

A tekercs, amely a kívánt kimeneti feszültséget adja a egymásra hatású indukció miatt, gyakran a ’szekundáris tekercs’ néven ismert. Ez a ’Second Coil’ a fenti ábrán.

A primáris és szekundáris tekercsek közötti feszültség növelésére képes transzformátort step-up transzformátor-nak nevezik. Ellenben, a feszültség csökkentésére képes transzformátort step-down transzformátor-nak nevezik.

A transzformátor, hogy növelje vagy csökkentse a feszültséget, attól függ, hogy a primáris és szekundáris oldalán hány tekerés van.

Ha a primáris tekercsen több tekerés van, mint a szekundáris tekercsen, akkor a feszültség csökken (step down).

Ha a primáris tekercsen kevesebb tekerés van, mint a szekundáris tekercsen, akkor a feszültség növekszik (step up).

Bár a fenti ábra a transzformátornak a fenti módon történő működése elméletileg lehetséges egy ideális transzformátorban – nem túl praktikus. Ez azért, mert a levegőben csak egy nagyon apró része a fluxusnak, amit az első tekercs előállít, kapcsolódik a második tekercshez. Így a zárt áramkörön keresztül, amely a szekundáris tekercshez van csatlakoztatva, áthaladó áram nagyon kicsi lesz (és nehéz megmérni).

A fluxuskapcsolat változásának aránya függ a második tekercsben kapcsolt fluxus mennyiségétől. Tehát ideálisan majdnem az összes fluxus a primáris tekercsből kapcsolódjon a szekundáris tekercshez. Ezt hatékonyan és hatékonyan elérhetjük egy magas típusú transzformátor segítségével. Ez mindkét tekercs számára egy alacsony ellenállású utat biztosít.

A transzformátor magjának célja, hogy olyan alacsony ellenállású utat biztosítson, amelyen a primáris tekercs által előállított fluxus legnagyobb mennyisége áthaladjon, és kapcsolódjon a szekundáris tekercshez.

Az a áram, amely kezdetben a transzformátoron keresztül halad, amikor bekapcsolják, a transzformátor behúzó árama.

Ha inkább animált magyarázatot preferál, itt van egy videó, amely pontosan bemutatja, hogyan működik a transzformátor:

Transzformátor részei és építése

A transzformátor három fő része:

• Transzformátor primáris tekercse

• Transzformátor magnesekernye

• Transzformátor szekundáris tekercse

Transzformátor primáris tekercse

Amely mágneses fluxust termel, amikor kapcsolódik egy elektrikus forráshoz.

Transzformátor magnesekernye

A mágneses fluxus, amelyet a primáris tekercs előállít, áthalad ezen alacsony ellenállású úton, amely a szekundáris tekercssel kapcsolódik, és egy zárt mágneses áramkört hoz létre.

Transzformátor szekundáris tekercse

A fluxus, amelyet a primáris tekercs előállít, áthalad a kernyén, és kapcsolódik a szekundáris tekercshez. Ez a tekercs ugyanazon a kernyén van tekerve, és adja a transzformátor kívánt kimenetét.

Nyilatkozat: Tisztelettel bárdosítsa az eredeti tartalmat, a jó cikkek megosztásra méltóak, ha sértés történt, lépjen kapcsolatba a törlésével.