Зошто не е можно да се користи само една намотка како првична и вторична во трансформатор?

Основната причина за тоа што една единствена намотка не може да се користи како и првично и вторично намотувание на трансформатор лежи во основните принципи на функционирањето на трансформаторот и барањата на електромагнетната индукција. Еве детално објаснување:

1. Принцип на електромагнетната индукција

Трансформаторите работат според Фарадеевиот закон на електромагнетната индукција, кој вели дека променлив магнетен флукс низ затворена петља индуцира електромоторна сила (ЕМС) во таа петља. Трансформаторите го користат овој принцип така што користат алтернативен ток во првичното намотувание за да произведат променливо магнетно поле. Ова променливо магнетно поле потоа индуцира ЕМС во вторичното намотувание, со што се постигнува трансформација на напонот.

2. Потреба од две независни намотки

Првично намотувание: Првичното намотувание е поврзано со изворот на енергија и носи алтернативен ток, кој произведува променливо магнетно поле.

Вторично намотувание: Вторичното намотувание е поставено на истата јадерна, но е изолирано од првичното намотувание. Променливото магнетно поле поминува низ вторичното намотувание, индуцирајќи ЕМС според Фарадеевиот закон, што генерира ток.

3. Проблеми со една единствена намотка

Ако се користи една единствена намотка како и првично и вторично намотувание, ќе се појават следниве проблеми:

Сопствена индуктивност: Во една единствена намотка, алтернативниот ток произведува променливо магнетно поле, што на свој ред индуцира сам-индуцирана ЕМС во истата намотка. Сам-индуцираната ЕМС противостои промените во токот, ефективно ги подесува промените во токот и го пречи на ефективната трансфер на енергија.

Нема изолација: Еден од важните функции на трансформаторот е да пружи електрична изолација, додека ја одделува првичната кола од вторичната кола. Ако има само една намотка, нема електрична изолација помеѓу првичната и вторичната кола, што е неприфатливо во многу применби, особено во оние кои вклучуваат безбедност и различни нивоа на напон.

Не може да се постигне трансформација на напон: Трансформаторите постигнуваат трансформација на напон со менување на односот на намотките помеѓу првичното и вторичното намотувание. Со една единствена намотка, нема можност да се промени односот на намотките за да се постигне повисување или понисување на напонот.

4. Практични проблеми

Однос на ток и напон: Односот на намотките помеѓу првичното и вторичното намотувание на трансформаторот определува односот помеѓу напоните и токовите. На пример, ако првичното намотувание има 100 намотки, а вторичното намотувание има 50 намотки, вторичниот напон ќе биде половина од првичниот напон, а вторичниот ток ќе биде двојно поголем од првичниот ток. Со една единствена намотка, овој однос не може да се постигне.

Утврдување на оптоварувањето: Во практични применби, вторичното намотувание на трансформаторот е поврзано со оптоварување. Ако има само една намотка, промените во оптоварувањето ќе директно влијаат на првичната кола, што води до нестабилност на системот.

5. Специјални случаи

Иако трансформаторите типички бараат две независни намотки, има специјални случаи каде што може да се користи аутотрансформатор. Аутотрансформаторот користи една единствена намотка со тапови за да се постигне трансформација на напон. Меѓутоа, аутотрансформаторот не пружа електрична изолација и се користи во специфични применби каде што се важни сметководствени и размерски сметки.

Заклучок

Трансформаторите треба да имаат две независни намотки за да се постигне ефективен трансфер на енергија, електрична изолација и трансформација на напон. Една единствена намотка не може да задоволи овие основни барања, па затоа не може да се користи како и првично и вторично намотувание на трансформатор.