Transformatoren giver dig mulighed for at øge spændingen på grund af et tab af strømstyrke eller omvendt. I alle tilfælde gælder loven om bevarelse af energi, men noget af det bliver uundgåeligt til varme. Derfor er transformatorens effektivitet, selvom den normalt er tæt på enhed, mindre end den.
Instruktioner
Trin 1
Transformeren er baseret på et fænomen kaldet elektromagnetisk induktion. Når en leder udsættes for et magnetisk felt, der skifter, opstår der en spænding i enderne af denne leder, hvilket svarer til det første afledte af ændringen i dette felt. Når således feltet er konstant, opstår der ingen spænding i lederens ender. Denne spænding er meget lille, men den kan øges. For at gøre dette er det tilstrækkeligt i stedet for en lige leder at bruge en spole bestående af det ønskede antal drejninger. Da svingene er forbundet i serie, opsummeres spændingerne over dem. Derfor vil alt andet lige være spændingen større end en enkelt omdrejning eller en lige leder i det antal gange, der svarer til antallet af omdrejninger.
Trin 2
Du kan oprette et alternerende magnetfelt på forskellige måder. For eksempel skaber en generator ved at dreje en magnet ved siden af spolen. I transformeren anvendes der en anden vikling, kaldet den primære vikling, til en spænding af en eller anden form på den. En spænding opstår i sekundærviklingen, hvis form svarer til det første derivat af spændingsbølgeformen i den primære vikling. Hvis spændingen på den primære vikling ændres på en sinusformet måde, vil den på den sekundære ændre sig på en cosinus måde. Transformationsforholdet (ikke at forveksle med effektiviteten) svarer til forholdet mellem antal viklinger af viklingerne. Det kan være mindre eller mere end en. I det første tilfælde vil transformeren blive nedadgående, i det andet - opstigning. Antallet af omdrejninger pr. Volt (det såkaldte "antal omdrejninger pr. Volt") er det samme for alle transformatorviklinger. For effektfrekvenstransformatorer er det mindst 10, ellers falder effektiviteten, og opvarmningen øges.
Trin 3
Luftens magnetiske permeabilitet er meget lav, derfor anvendes kerneløse transformere kun ved meget høje frekvenser. I industrielle frekvensomformere er der anvendt kerner lavet af stålplader dækket med et dielektrisk lag. På grund af dette er pladerne elektrisk isoleret fra hinanden, og hvirvelstrømme forekommer ikke, hvilket kan reducere effektiviteten og øge opvarmningen. I transformere til at skifte strømforsyninger, der fungerer ved øgede frekvenser, er sådanne kerner ikke anvendelige, da der kan forekomme signifikante hvirvelstrømme i hver enkelt plade, og den magnetiske permeabilitet er overdreven. Her anvendes ferritkerner - dielektrikum med magnetiske egenskaber.
Trin 4
Tab i transformeren, som reducerer dens effektivitet, opstår på grund af emissionen af et skiftende elektromagnetisk felt af den, små hvirvelstrømme, der stadig opstår i kernen på trods af de foranstaltninger, der er truffet for at undertrykke dem, samt tilstedeværelsen af aktiv modstand i viklinger. Alle disse faktorer, undtagen den første, fører til opvarmning af transformeren. Den aktive modstand af viklingen skal være ubetydelig sammenlignet med strømforsyningens eller belastningens indre modstand. Derfor, jo større strøm gennem viklingen og jo lavere spænding derover, jo tykkere er ledningen brugt til den.
