Трансформатор: що це?

Що таке трансформатор?

Трансформатор визначається як пасивний електричний пристрій, який переносить електричну енергію з одного контуру в інший шляхом електромагнітної індукції. Найчастіше його використовують для збільшення («підвищення») або зменшення («пониження») напруги між контурами.

Принцип роботи трансформатора

Принцип роботи трансформатора дуже простий. Мутуальна індукція між двома або більше витками (також відомими як котушки) дозволяє передавати електричну енергію між контурами. Цей принцип пояснено детальніше нижче.

Теорія трансформатора

Припустимо, у вас є один виток (також відомий як котушка), який живлено черговим джерелом електроенергії. Черговий струм через виток створює непостійне і чергове магнітне поле, яке оточує виток.

Якщо інший виток приближено до цього витку, деяка частина цього чергового магнітного поля зв'яжеся з другим витком. Оскільки це магнітне поле постійно змінюється за амплітудою і напрямком, має бути зміна зв'язку магнітного поля з другим витком або котушкою.

Згідно з законом Фарадея електромагнітної індукції, у другому витку буде викликано ЕДС. Якщо контур цього вторинного витку замкнений, то через нього буде протікати струм. Це основний принцип роботи трансформатора.

Давайте використаємо електричні символи, щоб уявити це. Виток, який отримує електричну енергію від джерела, називається «первінним витком». На діаграмі нижче це «Перша котушка».

Виток, який дає бажаний вихідний напругу завдяки мутуальній індукції, зазвичай називається «вторинним витком». Це «Друга котушка» на діаграмі вище.

Трансформатор, який збільшує напругу між первінним і вторинним витками, визначається як підвищувач. Навпаки, трансформатор, який зменшує напругу між первінним і вторинним витками, визначається як пониження.

Чи трансформатор збільшує чи зменшує рівень напруги, залежить від відносної кількості витків між первінним і вторинним боками трансформатора.

Якщо витків на первінній котушці більше, ніж на вторинній, то напруга знизиться (понижена).

Якщо витків на первінній котушці менше, ніж на вторинній, то напруга збільшиться (підвищена).

Хоча діаграма трансформатора вище теоретично можлива в ідеальному трансформаторі — це не надто практично. Це тому, що в відкритому повітрі лише дуже невелика частина магнітного поля, створеного першою котушкою, зв'яжеся з другою котушкою. Тому струм, який протікає через замкнений контур, підʼєднаний до вторинного витка, буде дуже малим (і складним для вимірювання).

Швидкість зміни зв'язку магнітного поля залежить від кількості зв'язаного магнітного поля з другим витком. Отже, ідеально майже всі магнітне поле первінного витка повинно зв'язатися з вторинним витком. Це ефективно і ефективно виконується за допомогою серцевинного трансформатора. Це забезпечує низький шлях супротиву, спільний для обох витків.

Мета серцевини трансформатора — забезпечити низький шлях супротиву, через який максимальна кількість магнітного поля, створеного первінним витком, проходить і зв'язується з вторинним витком.

Струм, який спочатку проходить через трансформатор, коли його увімкнено, відомий як впливовий струм трансформатора.

Якщо вам більше подобається анімоване пояснення, нижче представлений відео-огляд того, як саме працює трансформатор:

Деталі та конструкція трансформатора

Основні частини трансформатора:

• Первінний виток трансформатора

• Магнітна серцевина трансформатора

• Вторинний виток трансформатора

Первінний виток трансформатора

Який створює магнітне поле, коли підʼєднаний до джерела електроенергії.

Магнітна серцевина трансформатора

Магнітне поле, створене первінним витком, проходить через цей низький шлях супротиву, зв'язується з вторинним витком і створює замкнений магнітний контур.

Вторинний виток трансформатора

Магнітне поле, створене первінним витком, проходить через серцевину, зв'язується з вторинним витком. Цей виток також намотаний на тій же серцевині і дає бажаний вихід трансформатора.

Заява: Поважайте оригінал, хороші статті варто поширити, якщо є порушення авторських прав, будь ласка, зверніться для видалення.