Transformátory jsou jednoduchá zařízení, ale jsou také nesmírně důležitá pro náš elektrifikovaný způsob života. Velké transformátory posílit napětí v elektrárnách, aby bylo možné jej účinněji přenášet elektrickým vedením, a odstoupit transformátor činí elektřinu užitečnou v každém domě obsluhovaném elektrárnou. Transformátory ve fyzice se v laboratoři používají k mnoha účelům.
A transformátor Skládá se z ničeho jiného než z dvojice drátových cívek, které mohou být obaleny kolem společného jádra nebo dvou jader umístěných ze strany na stranu. Transformátory pracují pouze se střídavým proudem (AC), protože se spoléhají na elektromagnetickou indukci, přičemž měnící se elektrické pole vytváří magnetické pole a naopak.
Je snadné vyrobit transformátor pro školní projekt, ale musíte jej použít s bezpečným zdrojem energie a napájení 120 V ze zásuvky není bezpečné. Jedním z problémů transformátorů je, že se kvůli odporu vodičů zahřívají a pokud je vstupní napětí příliš vysoké, mohou se dráty dostatečně zahřát, aby vás spálily nebo založily oheň. Budování bezpečného zdroje energie je tedy důležitou součástí projektu, který demonstruje fungování transformátoru.
Jako zdroj energie použijte stmívač světla
Pro konstrukci bezpečného zdroje energie budete potřebovat plastovou elektrickou skříňku, starou zástrčku ze zařízení, které již nepoužíváte, a vypínač stmívače světla, známý také jako variaci spínač. Zde je způsob, jak postavit zdroj energie (při práci s elektřinou dodržujte bezpečnostní postupy!):
- Odřízněte kabel od spotřebiče a rozřízněte jej na dvě části. Část bez zástrčky odložte na později. Odizolujte vodiče zástrčky odizolováním drátu a na každém z nich odkryjte asi palec holého drátu.
- Připojte vodiče zástrčky ke vstupní svorce spínače. Nemusíte si dělat starosti s polaritou. K připojení spoje použijte matice.
- Odizolujte oba konce extra kabelu, oddělte vodiče a připojte jeden konec kabelu k výstupním svorkám spínače. Druhý konec poskytuje příkon pro transformátor.
- Zašroubujte spínač do plastové plastové skříňky a protáhněte vodiče otvory v zadní části skříňky.
- Nastavte přepínač do nejnižší polohy a nalepte jej do této polohy, abyste jej nemohli změnit.
Konstrukce sestupného transformátoru
K výrobě transformátoru potřebujete dvě hlavní ingredience. První je ocelové jádro a druhé je hodně tenkého vodivého drátu. Dobré jádro tvoří 3 nebo 4palcová ocelová strojní podložka, která je k dispozici v železářství. Nejvhodnějším vodičem je magnetický vodič o průměru 28, který je potažen izolací. To získáte v každém obchodě s elektronikou.
Na cívce vytvořte dvě samostatná vinutí. Čím vícekrát cívku navinete, tím lépe bude transformátor fungovat. Nezapomeňte počítat vinutí a sledovat počty - tyto informace budete potřebovat při testování transformátoru.
Chcete-li vytvořit sestupný transformátor, musí být počet vinutí na primární cívce menší než počet na sekundární cívce. Poměr napětí se bude rovnat poměru počtu závitů na cívkách. Například pokud má primární cívka 200 závitů a sekundární cívka 100, transformátor sníží vstupní napětí na polovinu.
Demonstrace práce transformátoru
Než svůj transformátor otestujete, odizolujte konce vodičů a z bezpečnostních důvodů umístěte transformátor do plastové skříňky se dvěma gangy. Spojte vodiče primární cívky s vodiči přicházejícími ze spínače. Oddělte vodiče sekundární cívky, abyste se ujistili, že nevytvoří zkrat, když připojíte napájení.
Připojte transformátor, nastavte multimetr na testování střídavého napětí a zkontrolujte napětí přicházející ze spínače dotykem vodičů měřiče na oddělené výstupní vodiče. Nyní zkontrolujte napětí přicházející ze sekundární cívky. Zaznamenejte své výsledky.