Kwa nini haiwezekani kutumia mwendo mmoja tu kama chanzo na pili katika transforma?

Sababu asili ya kutoaweza kutumia mzunguko mmoja kama primary na secondary wa transformer ni kwa sababu za msingi ya utaratibu wa transformer na maagizo ya electromagnetic induction. Hapa kuna maelezo kamili:

1. Sera ya Electromagnetic Induction

Transformers hufanya kazi kulingana na sheria ya Faraday ya electromagnetic induction, ambayo inasema kuwa magnetic flux unachofanya kuvunjika kupitia loop iliyofungwa huindisha electromotive force (EMF) katika loop hiyo. Transformers hutumia sera hii kwa kutumia current wa alternating katika primary winding kuboresha magnetic field unachofanya kuvunjika. Magnetic field hii inayofanya kuvunjika kithenivyo inaindisha EMF katika secondary winding, kwa hivyo kukamilisha voltage transformation.

2. Hitaji wa Mzunguko Wa Pili Wafanikiwi

Primary Winding: Primary winding unahusishwa na chanzo cha umeme na anawa current wa alternating, ambao unaboresha magnetic field unachofanya kuvunjika.

Secondary Winding: Secondary winding unawekwa kwenye core yasiyo tofautiana lakini unazimwa kutoka kwa primary winding. Magnetic field unachofanya kuvunjika hutembelea secondary winding, inaindisha EMF kulingana na sheria ya Faraday, ambayo hutengeneza current.

3. Matatizo ya Kutumia Mzunguko Mmoja

Ikiwa mzunguko mmoja utumika kama primary na secondary, matatizo ifuatavyo yanapatikana:

Self-Inductance: Katika mzunguko mmoja, current wa alternating unaboresha magnetic field unachofanya kuvunjika, ambayo pia inaindisha self-induced EMF katika mzunguko huo mwenyewe. Self-induced EMF huyakataa badiliko ya current, kwa ujumla kuzuia badiliko ya current na kutosha kwa energy transfer.

Ukosefu wa Isolation: Moja ya majukumu muhimu ya transformer ni kutoa electrical isolation, kusema ukosefu wa primary circuit kutoka kwa secondary circuit. Ikiwa kunapatikana mzunguko mmoja tu, hakuna electrical isolation kati ya primary na secondary circuits, ambayo haiwezi kubaliwa katika nyingi za matumizi, hasa zinazohusiana na usalama na tofauti za voltage levels.

Haitaweza Kukamilisha Voltage Transformation: Transformers hukamilisha voltage transformation kwa kubadilisha turns ratio kati ya primary na secondary windings. Na mzunguko mmoja tu, hakuna njia ya kubadilisha turns ratio ili kukamilisha stepping up au down ya voltage.

4. Matatizo ya Mijaribio

Mhusiano wa Current na Voltage: Turns ratio kati ya primary na secondary windings za transformer huchukua mhusiano kati ya voltages na currents. Kwa mfano, ikiwa primary winding ana 100 turns na secondary winding ana 50 turns, secondary voltage itakuwa nusu ya primary voltage, na secondary current itakuwa mara mbili ya primary current. Na mzunguko mmoja tu, hii halitoshi.

Mwaka wa Load: Katika matumizi ya mijaribio, secondary winding wa transformer huwasilishwa kwa load. Ikiwa kunapatikana mzunguko mmoja tu, badiliko ya load yatapata athari moja kwa moja kwenye primary circuit, kuleta hatari ya system.

5. Mazingira Maalum

Ingawa transformers mara nyingi hataritishi two independent windings, kuna mazingira maalum ambapo autotransformer unaweza kutumika. Autotransformer hutumia mzunguko mmoja na taps ili kukamilisha voltage transformation. Lakini, autotransformer haukutetezi electrical isolation na hutumika kwenye matumizi maalum ambapo gharama na ukubwa wanaweza kutumaini.

Muhtasara

Transformers hataritishi two independent windings ili kukamilisha energy transfer, electrical isolation, na voltage transformation. Mzunguko mmoja tu hautaweza kushiriki miada haya ya msingi, na kwa hivyo, hauwezi kutumika kama primary na secondary wa transformer.