Video: The Third Industrial Revolution: A Radical New Sharing Economy 2024
En transformator kombinerer de to grunnleggende prinsippene for magnetisme og induktans ved å plassere to trådspoler i nærheten av hverandre. Her er prinsippene som transformatoren utnytter:
-
En forandringsstrøm som går gjennom en ledning skaper et bevegelig magnetfelt rundt ledningen.
-
En forandringsstrøm vil bli indusert i en ledning som er utsatt for et bevegelige magnetfelt.
Når en AC-kilde er koblet til en av spolene, danner spolen et magnetfelt som ekspanderer og kollapser i samspill med vekslingsspenningen til vekselstrømmen. Med andre ord, ettersom spenningen øker over spolen, skaper spolen et ekspanderende magnetfelt. Når spenningen når sin topp og begynner å synke, begynner magnetfeltet opprettet rundt spolen å kollapse.
Den andre spolen er plassert i magnetfeltet opprettet av den første spolen. Når magnetfeltet ekspanderer, inducerer det strøm i den andre spolen. Spenningen over den andre spolen øker så lenge magnetfeltet ekspanderer. Når magnetfeltet begynner å kollapse, begynner spenningen over den andre spolen å synke.
Dermed gjenspeiler strømmen som er indusert i den andre spolen strømmen som går gjennom den første spolen. En liten mengde energi går tapt i prosessen, men hvis transformatoren er godt konstruert, er styrken av strømmen indusert i den andre spolen meget nær styrken til strømmen som passerer gjennom den første spolen.
Den første spolen i en transformator - den som er koblet til nettspenningen - kalles primærspolen . Den andre spolen - den der en vekselstrøm er indusert - kalles sekundærspolen . Alle transformatorer har både en primær og en sekundær spole.
En transformator hvis primære spole har flere svinger enn sin sekundære spole, kalles en nedstrøms transformator fordi den reduserer spenningen - det vil si at spenningen ved sekundærspolen er mindre enn spenningen ved primærspolen Spole. Tilsvarende kalles en transformator som har flere svinger i den sekundære enn i primæren en oppstartstransformator fordi den øker spenningen.
Selv om spenningen øker i en oppstartstransformator, reduseres strømmen forholdsmessig. Hvis for eksempel primærspolen har halvparten så mange svinger som sekundærspolen, vil spenningen som er indusert i sekundærspolen, være to ganger spenningen som påføres primærspolen, men strømmen som strømmer gjennom sekundærspolen, vil være halv strømmen strømmer gjennom primærspolen.
På samme måte, når spenningen reduseres i en trinn nedtransformator, øker strømmen forholdsmessig. Dermed dersom spenningen er kuttet i halv, dobler strømmen.
Husk grunnleggende formel for beregning av elektrisk kraft:
P = V I
Med andre ord er strøm lik spenningstider strøm. En transformator overfører strøm fra primærspolen til sekundærspolen. Siden strømmen må forbli den samme, må spenningen reduseres hvis spenningen øker. På samme måte, hvis spenningen minker, må strømmen øke.
Transformatorer er hovedårsaken til at vi bruker vekselstrøm i stedet for likestrøm i store strømforsyningssystemer. Det er fordi når du sender store mengder kraft over en lang avstand, er det mye mer effektivt å sende kraften i form av høyspenning og lav strøm.
Transformatorer fungerer bare med vekselstrøm. Det er fordi det er endringen av magnetfeltet opprettet av primærspolen som fremkaller spenning i sekundærspolen. For å skape et skiftende magnetfelt må spenningen på primærspolen endres kontinuerlig. Fordi DC er en jevn, fastspenning, skaper den et fast magnetisk felt som ikke vil forårsake spenning i sekundærspolen.
