Jak vyrobit transformátor s krokem dolů

Transformátory jsou jednoduchá, ale mimořádně užitečná elektrická zařízení a fungují kvůli jevu známému jako elektromagnetická indukce. Pokud umístíte vodivý vodič do měnícího se magnetického pole, pole indukuje elektrický proud v vodiči a tam, kde je proud, existuje potenciální rozdíl nebo napětí. Opak je také pravdivý. Měnící se proud ve vodiči vytváří magnetické pole. Protože se proud musí měnit (v toku), transformátory pracují pouze se střídavým proudem, což je výhoda střídavého proudu před stejnosměrným napájením.

Napětí závisí na počtu průchodů vodičů magnetickým polem. Napětí v jednom obvodu - primárním obvodu - můžete transformovat na jiné napětí v a sekundární obvod nastavením počtu průchodů vodičů pro každý obvod magnetické pole. Zařízení, které to dělá, je transformátor, a když snižuje napětí v sekundárním obvodu, je to transformátor sestupný. To je přesně to, co transformátor na elektrickém vedení mimo váš dům. Je snadné vyrobit si vlastní sestupný transformátor, ale nebude tak velký a výkonný jako ten na elektrickém vedení. Bude to fungovat úplně stejným způsobem.

Transformátor používá jeden vodič několikrát vinutý kolem centrálního jádra pro primární obvod a jiný vodič také navinul několikrát kolem stejného nebo jiného jádra pro sekundární obvod. Poměr počtu vinutí v těchto cívkách určuje napětí v sekundární cívce. Transformační vzorec, který vyplývá z Faradayova zákona, je:

kde N_s a N_p jsou počet vinutí v sekundární a primární cívce respektive V_s a V_p jsou napětí.

V sestupném transformátoru je sekundární napětí menší než primární napětí, takže počet vinutí v sekundární cívce musí být menší než počet v primární cívce. Pokud znáte napětí v primárním obvodu a máte cíl pro sekundární cívku, dosáhnete svého cíle úpravou počtu vinutí na obou cívkách.

Nejúčinnější transformátory mají feromagnetická jádra, protože tento materiál je magnetizován primární cívka a efektivněji přenáší energii na sekundární cívku, kterou cívky dokážou oni sami. Snadný způsob, jak získat feromagnetickou cívku, je najít velkou ocelovou podložku v železářství nebo vrakoviště. Mělo by to mít průměr 2 až 3 palce.

K výrobě cívek můžete použít jakýkoli vodivý drát, ale nejlepší je magnetický drát o průměru 28, což je velmi tenký měděný drát potažený izolací. Chcete-li vytvořit primární cívku, omotejte drát těsně kolem podložky nejméně 500krát a udržujte drát pevně pohromadě. V případě potřeby jej naviňte po vrstvách. Počítejte pečlivě počet vinutí a zaznamenejte počet. Až budete s navíjením hotovi, nechte oba konce volné pro připojení ke zdroji energie a omotejte kolem vodičů maskovací pásku, aby zůstaly na místě.

Protože konstruujete sestupný transformátor, počet vinutí v sekundární cívce bude menší. Skutečný počet závisí na požadovaném napětí a můžete jej vypočítat pomocí vzorce transformátoru. Naviňte sekundární cívku na horní část primární a nechejte konce volné pro připojení k měřiči. Omotejte cívku maskovací páskou a poté celý transformátor omotejte elektrickou páskou, aby byl izolován. Transformátor je nyní připraven k testování.

Předpokládejme, že chcete snížit 120voltové napájení z domácí zásuvky na 12 voltů. Poměr napětí je 12/120 = 1/10, takže pokud má primární cívka 500 vinutí, sekundární cívka by měla mít 50.

Všimněte si, že použití domácího napětí v tomto výpočtu je pouze příkladem a procházejícím proudem pod tímto velkým napětím rychle zahřeje vodiče a bylo by nebezpečné skutečně se o to pokusit snížit. Je bezpečnější použít tento základní transformátor pro mnohem menší vstupní napětí ze bezpečnějších zdrojů. Nenechávejte transformátor připojený po delší dobu.

• Nepokoušejte se používat transformátor s domácími zásuvkami nebo obvody.