Трансформатордың бір жиырмағын бірдей пайдалану үшін негізгі себеп - трансформатордың іске асу принциптері мен электромагниттік индукциялық талаптарында жатады. Мұнда толығырақ түсіндірме:
1. Электромагниттік Индукция Принципі
Трансформаторлар Фарадей заңына сүйене отырып жұмыс істейді, ол айналмалы магниттық потоктың жабық контур арқылы электромоторлық күш (ЕМК) әрекет етуін анықтайды. Трансформаторлар бұл принциптен пайдаланып, негізгі жиырмаға айналмалы ағымды қолданып, өзгеріп тұратын магниттық алаңды жасайды. Бұл өзгеріп тұратын магниттық алаң соңғы жиырмаға ЕМК әрекет етеді, сондықтан де напруга түрлендіруі жасалады.
2. Екі Өзара Тәуелсіз Жиырмаға Қажеттілік
Негізгі Жиырма: Негізгі жиырма энергия басқаруына қосылатын және айналмалы ағымды өзінде өткізуі мүмкін, бұл өзгеріп тұратын магниттық алаңды жасайды.
Соңғы Жиырма: Соңғы жиырма бірдей ядроға орналасқан, бірақ негізгі жиырмаға ізоляцияланған. Өзгеріп тұратын магниттық алаң соңғы жиырмаға өтуімен, Фарадей заңына сәйкес, ЕМК әрекет етеді, ол ағымды жаратады.
3. Бір Жиырмаға Қолдану Себіптемесі
Егер бір жиырма гана негізгі және соңғы ретінде қолданылса, төмендегі проблемалар пайда болады:
Өз-өзіндік индукция: Бір жиырмаға айналмалы ағым өзгеріп тұратын магниттық алаңды жасайды, ол да өз жиырмаға өз-өзіндік ЕМК әрекет етеді. Өз-өзіндік ЕМК ағымдың өзгеруіне қарама-каршы әрекет етеді, сондықтан да энергия түрлендіруінің эффективтілігі жоғалады.
Ізоляциясы жоқ: Трансформаторлардың маңызды функцияларының бірі - электр ізоляциясын беру, негізгі циклды соңғы циклден бөлуді жасау. Егер бір жиырма гана болса, негізгі және соңғы циклдер арасында электр ізоляциясы жоқ, бұл бірнеше қолданбаларда, әсіресе қауіпсіздік және әртүрлі напругаларда, қабылданбайды.
Напруганы түрлендіру мүмкін емес: Трансформаторлар негізгі және соңғы жиырмаға арналған виткалардың санының өзгеруі арқылы напруганы түрлендіреді. Бір жиырмаға қолданылғанда, виткалардың санын өзгерту арқылы напруганы арттыру немесе азайту мүмкін емес.
4. Практикалық Проблемалар
Ағым және напруга арасындағы байланыс: Трансформатордың негізгі және соңғы жиырмаға арналған виткалардың санының қатынасы напруга мен ағым арасындағы байланысты анықтайды. Мысалы, егер негізгі жиырма 100 виткадан, ал соңғы жиырма 50 виткадан тұрса, соңғы напруга негізгі напруганың жартысы болады, ал соңғы ағым негізгі ағымдың екі есеуі болады. Бір жиырмаға қолданылғанда, бұл байланысты жасау мүмкін емес.
Жүк тағылымы: Практикалық қолданбаларда трансформатордың соңғы жиырмағы жүкке қосылады. Егер бір жиырма гана болса, жүкте өзгерістер негізгі циклге тікелей тағылымдарын тигізеді, сондықтан да система стабилді болмайды.
5. Айырмашылықтар
Трансформаторлардың көбінесе екі өзара тәуелсіз жиырмаға қажеттілігі бар, бірақ ауто-трансформатор қолданылатын айырмашылықтар бар. Ауто-трансформатор бір жиырмаға, бірақ түрлендіру үшін таптарымен қолданылады. Бірақ, ауто-трансформатор электр ізоляциясын бермейді және құны және өлшемі маңызды болатын қолданбаларда қолданылады.
Қорытынды
Трансформаторлар энергияны түрлендіру, электр ізоляциясы және напруганы түрлендіру үшін екі өзара тәуелсіз жиырмаға қажет. Бір жиырма бұл негізгі талаптарды қанағаттандырмайды, сондықтан да ол трансформатордың негізгі және соңғы жиырмағы ретінде қолданылмайды.