Mister 220V

Предположим, вы приобрели определенный прибор. Продавец вас предупредил, что он рассчитан на напругу в сети 220 В. А у вас в доме напряжение в сети 127 В. Безвыходное положение? Ничуть. Просто придется сделать дополнительную затрату и приобрести трансформатор.

Как видим, на практике часто возникает необходимость менять напряжение, которое дает некоторый генератор. В одних случаях бывают нужны напряжения в тысяче или даже в сотне тысяч вольт, в других необходимые напряжения в несколько вольт или несколько десятков вольт. Изменить таким образом постоянную напругу очень сложно, а между тем сменную напругу можно превращать – повышать и снижать – довольно просто и почти без потерь энергии. Это есть одной из основных причин того, что в технике преимущественно пользуются сменным, а не постоянным током. Приборы, с помощью которых осуществляют преобразование напряжения сменного тока, носят название трансформаторов.

Трансформатор – очень простое устройство, которое позволяет как повышать, так и снижать напряжение. Каждый трансформатор составляется с железного сердечника, на котором размещенные две обмотки ( катушки). Число витков в катушках разное. Обмотки имеют незначительное сопротивление и большую индуктивность.

Подключим до одной из катушек напряжение из сети. С помощью вольтметра мы убедимся в том, что на концах другой обмотки появится напряжение, которое отличается от сетевой. Обмотка, к которой подключенный источник энергии, называется первичной, а обмотка, к которой підмикається нагрузка, то есть другие приборы, – вторичной. Если первичная обмотка имеет витков, а вторичная , то отношение напряжений будет .

Таким образом, трансформатор будет повышать напряжение, если первичное напряжение подведено к катушки с меньшим числом витков, и снижать в обратном случае.

Почему так получается? Дело в том, что весь магнитный поток проходит практически через железный сердечник. Значит, обе катушки пронизаны одинаковым числом линий индукции. Трансформатор будет действовать лишь в случае, если первичное напряжение сменное. Синусоидальное изменение тока у первичной катушки будет вызвать синусоидальную е.р. с. индукции во вторичной катушке. Виток первичной и виток вторичной катушек находятся в одинаковых условиях. Е. г. с. одного витка первичной катушки равняется е.р. с. сети, разделенной на число витков первичной катушки, то есть на , а е.р. с. вторичной катушки равняется произведению значения на число витков . В принципе, каждый трансформатор может быть использован и как повышающий, и как знижуючий – в зависимости от того, к которой катушки подключенное первичное напряжение.

Итак, трансформатор представляет собой прибор, который передает энергию из электрического кола первичной обмотки в электрический круг вторичной. Эта передача обязательно связана с некоторыми потерями – энергия также идет на нагревание проводников, на тока Фуко и перемагничивание железа. Чтобы их уменьшить, сердечник изготовляют из тонких листков стали специальных сортов, изолированных друг от друга. Это сделано для того, чтобы не терять энергии при преобразовании напряжения. Надо сказать, трансформатор принадлежит к числу найдосконаліших преобразователей энергии. ККД современных трансформаторов достигает 98-99% для мощных и близко 95% для меньших "преобразователей".

Трансформаторы небольших мощностей (десятки ватт) используются главным образом в лабораториях и быту, они имеют также небольшие размеры. Например, многим приходилось иметь дело с бобинами автомобиля. Бобина – это повышающий трансформатор. Для создания искры, которое производит поджог рабочую смесь, нужна высокое напряжение, которое мы и получаем от аккумулятора автомобиля, предварительно превратив постоянный ток аккумулятора в сменный с помощью переривача. Нетрудно сообразить, что с точностью до потерь энергии, которая идет на нагревание трансформатора, при повышении напряжения уменьшается сила тока, и наоборот. Для сварочных аппаратов требуются знижуючі трансформаторы. Для сварки нужны очень сильные тока, и трансформатор сварочного аппарата имеет всего лишь единый исходный виток.

Мощные трансформаторы, которые превращают сотни и тысячи кіловатт – огромные сооружения. Обычно мощные трансформаторы вмещают в стальной бак, заполненный специальным маслом. Это улучшает условия охлаждения трансформатора, и, кроме того, масло играет важную роль как изолирующее вещество. Концы обмоток трансформатора выводятся через проходные изоляторы, которые закреплены на верхней крышке бака. Мощные трансформаторы также используют и при передачи электрической энергии на расстоянии (повышающие и знижуючі подстанции).

В линиях трехфазного тока используются или обычные, однофазные трансформаторы, которые вмикаються в каждую с трех фаз линии, или специальные трехфазные трансформаторы, которые имеют три пары обмоток.

Трансформатор был изобретен в 1876 году в России П.М. Яблочковим, который использовал его для питания своих "свечек", что нуждались в разном напряжении. А собственное разработал и сконструировал такой прибор ассистент Московского университета І.П. Усагін. Первый трансформатор он продемонстрировал в 1882 году на промышленной выставке в Москве.

Метки: индуктивность, катушка, трансформатор