Omjer transformacije

Osnova transformatora određuje fenomen elektromagnetske indukcije.

Nanesite na oba kraja namota S1, koji nazivamo primarnim, izmjeničnim naponom U1. Zavojnica će proći izmjeničnu struju I, koji magnetizira čeličnu jezgru, stvarajući magnetski varijabilni protok. Magnetsko djelovanje struje je proporcionalno broju amperovih skretanja (Iwl).

Kako se struja diže, magnetni tok također će se povećati u jezgri, čija će promjena potaknuti elektromotornu silu samoindukcije u zavojima zavojnice. Čim dostigne vrijednost primijenjenog napona, trenutni rast primarnog kruga prestaje. Dakle, u krugu primarnog namota transformatora, primijenjeni napon U1 i elektromotorni silom samoinduktivne Ćudube će djelovati. U ovom slučaju, napon U1 je veći od E1 za iznos kapi napona u zavoju, što je vrlo mala. Slijedom toga možemo približno pisati:

Uj = Ej.

Naizmjenično magnetskog toka pojavljuje u transformatorskoj jezgri, prolazi i na svojim sekundar spirala, svaka zavojnica uzbudljive svitak, tako da se veličina elektromotorna sila kao primarni namot svake zavojnice.

Na temelju činjenice da je broj primarnih zavoja jednaka w₁ i sekundarne - w₂, je primljen u snagu oni su, redom, jednak je:

Ej = wle,

E2 = w2e,

gdje je e elektromotorna sila nastala u jednoj revoluciji.

Napon U2 na krajevima otvorenog namota jednak je elektromotornoj sili u njemu, tj:

U2 = E2.

Dakle, možemo zaključiti da je napon na oba kraja transformatora primarnog namota tako odnosi na vrijednost napona na krajevima druge zavojnice, broj primarnih zavoja odnosi na broj okreta u sekundarni namot:

(U / U2) = (w / w2) = k.

Stalna vrijednost k je omjer transformatora strujnog transformatora.

U slučaju da je potrebno povećati napon, postavite sekundarno navijanje s povećanim brojem okretaja (tzv. step-up transformator) - u slučaju kada je potrebno smanjiti napon, sekundarno navijanje transformatora se uzima s manjim brojem okreta (transformator za skretanje). Jedan transformator može djelovati i kao step-up pretvorbeni faktor i kao step-down transformator, ovisno o tome koji namotavanje se koristi kao primarni.

Sekundarno namotavanje je još uvijek otvoreno (nema struje u njemu). Transformator je u stanju mirovanja. Istovremeno, troši malu količinu energije, budući da trenutna, magnetizirana čelična jezgra, induktivnost zavojnice vrlo malen. Prijelaz energije u sekundarni krug iz primarnog sustava uopće nije prisutan. Ovo iskustvo omogućuje poznavanje koeficijenta transformacije, otpora praznog hoda i struje transformatora.

Uplatimo transformator zatvaranjem kruga sekundarnog namota kroz reostat. Sada će se strujati indukcijska struja, označavamo ga slovom I2. Ovaj trenutni, prema Lenzovom zakonu, uzrokovat će smanjenje magnetskog toka u jezgri. Međutim, slabljenje magnetskog toka u jezgri će smanjiti samoindukcija elektromotorne sile u primarnom namotu i do neravnoteže između ove sile i napona E₁ U₁, dao generatora na primarni namot. Kao rezultat toga, primarni namot porasta struje do neke vrijednosti I₁ i postaje jednaka I + I₁. Zbog porasta trenutnog magnetskog toka u jezgri transformatora će se povećati na prethodnu vrijednost, a neravnoteža između U₁ i E₁ je opet obnovljena. Dakle, pojava sekundarnog tekuće I₂ uzrokuje povećanje struje u primarnom namotu od vrijednosti I₁, koji detektira struje opterećenja na primarni namot transformatora.

Kada se napuni transformator, odvija se kontinuirani prijenos energije u sekundarni krug iz primarnog kruga. na zakon o očuvanju i transformaciji energije, snaga struje u primarnom krugu jednaka je struji u sekundarnom krugu, stoga jednakost mora djelovati:

Ij Uj = I2U2.

Zapravo, ova ravnopravnost se ne poštuje, jer kada transformator radi, postoje gubici, iako mali. Omjer transformacije je oko 94-99%.