Kako deluje transformator?

Princip rada transformatora

Transformator je električni uređaj koji radi na principu elektromagnetske indukcije kako bi preneo električnu energiju iz jednog kruga u drugi. Omogućava prilagođavanje nivoa napona unutar sistema izmjenične struje (AC), povećavajući (step up) ili smanjujući (step down) napon dok se čuva ista frekvencija.

Princip rada:

Osnovni komponenti
Transformator se sastoji od dve spulje, poznate kao vijci—”primarni vijak” povezan sa izvorom AC struje, i “sekundarni vijak” povezan sa opteretnjom. Ovi vijci su namotani oko jezgra obično izrađenog od magnetskog materijala (kao što je željezo). Jezgro služi da koncentriše i usmeri magnetsko polje generisano strujom koja teče kroz primarni vijak.

Princip elektromagnetske indukcije
Kada AC struja teče kroz primarni vijak, stvara se neprestano menjajuće magnetsko polje. Prema Faradayevom zakonu elektromagnetske indukcije, ovo menjajuće magnetsko polje indukuje napon (elektromotornu snagu ili EMF) u sekundarnom vijaku, iako dva vijka nisu električno povezana.

Transformacija napona
Napon indukovani u sekundarnom vijku zavisi od odnosa broja navoja—odnosa broja navoja u sekundarnom vijku prema broju navoja u primarnom vijku. Ako sekundarni vijak ima više navoja od primarnog, napon se povećava; ako ima manje navoja, napon se smanjuje.

Transformacija struje
Zahvaljujući zakonu održanja snage, postoji inverzna veza između napona i struje. Kada se napon poveća, struja se smanjuje, a kada se napon smanji, struja se povećava, tako održavajući ravnotežu snage.

Povezivanje opterećenja
Opterećenje (kao što su uređaji ili mašine) je povezano sa sekundarnim vijkom, koji opskrbljuje transformisani napon za isporuku struje opterećenju.

Izolacija i galvanska separacija
Transformatori pružaju električnu izolaciju i galvansku separaciju između primarnih i sekundarnih krugova. To znači da ne postoji direktna električna veza između vijaka, poboljšavajući sigurnost i sprečavajući neželjeni tok struje između krugova.

Ukratko, transformatori rade na principu elektromagnetske indukcije, gde menjajuće magnetsko polje iz primarnog vijka indukuje napon u sekundarnom vijku. Promenom broja navoja u vijcima, transformatori mogu povećavati ili smanjivati napon dok održavaju ravnotežu snage između primarnih i sekundarnih krugova. Transformatori su ključni komponenti u sistemima raspodele i prenosa struje, omogućavajući efikasnu i sigurnu dostavu električne energije.