Transformere er enkle enheder, men de er også ekstremt vigtige for vores elektrificerede livsstil. Store transformere blive bedre spændingen ved kraftværkerne, så den kan overføres mere effektivt gennem kraftledninger, og a træde ned transformer gør elektriciteten nyttig i hvert hus, der betjenes af kraftværket. Transformatorer i fysik bruges til en række formål i laboratoriet.
EN transformer består af intet mere end et par trådspoler, som kan vikles rundt om en fælles kerne eller to kerner placeret side om side. Transformere fungerer kun med vekselstrøm (AC), fordi de er afhængige af elektromagnetisk induktion, hvorved et skiftende elektrisk felt frembringer et magnetfelt og omvendt.
Det er nemt at lave en transformer til et skoleprojekt, men du skal bruge den med en sikker strømkilde, og 120V-strømmen, der kommer fra et stikkontakt, er ikke sikker. Et problem med transformere er, at de bliver varme på grund af ledningsmodstand, og hvis indgående spænding er for høj, kan ledningerne blive varme nok til at brænde dig eller starte en brand. Så opbygning af en sikker strømkilde er en vigtig del af et projekt, der demonstrerer, hvordan en transformer fungerer.
Brug en lysdæmper til din strømkilde
For at konstruere en sikker strømkilde skal du bruge en elektrisk kasse af plast, et gammelt stik fra et apparat, du ikke bruger mere, og en lysdæmperkontakt, også kendt som en variac switch. Sådan konstrueres strømkilden (sørg for at følge sikkerhedsprocedurerne, når du arbejder med elektricitet!):
- Klip ledningen ud af apparatet og skær ledningen i to. Læg delen til side uden stikket til senere. Strip stikkets ledninger med en wire stripper, og udsæt ca. en tomme bar ledning på hver.
- Tilslut stikket til indgangsterminalen på kontakten. Du behøver ikke bekymre dig om polaritet. Brug trådmøtrikker til at oprette splejseforbindelserne.
- Fjern begge ender af den ekstra ledning, adskill ledningerne og tilslut den ene ende af ledningen til switchens udgangsterminaler. Den anden ende giver strømindgangen til transformeren.
- Skru kontakten i en plastikboks, og før ledningerne gennem hullerne bag på kassen.
- Sæt kontakten til den laveste position, og tape den i den position, så du ikke kan ændre den.
Konstruktion af en Step Down Transformer
Du har brug for to hovedingredienser til at lave en transformer. Den første er en stålkerne og den anden er meget tynd ledende ledning. En 3- eller 4-tommers maskinvaskemaskine i stål, der fås i jernvareforretninger, er en god kerne. Den bedste ledning at bruge er 28-gauge magnetisk ledning, som er belagt med isolering. Du kan få dette i enhver elektronikforsyningsbutik.
Lav to separate viklinger på spolen. Jo flere gange du spoler spolen, jo bedre fungerer transformatoren. Sørg for at tælle viklingerne og holde styr på numrene - du skal bruge disse oplysninger, når du tester transformeren.
For at lave en nedadgående transformer skal antallet af viklinger på den primære spole være mindre end antallet på den sekundære spole. Spændingsforholdet vil være lig med forholdet mellem antallet af omdrejninger på spolerne. For eksempel, hvis den primære spole har 200 omdrejninger, og den sekundære spole har 100, vil transformeren skære den indkommende spænding i halvdelen.
Demonstration af en transformers arbejde
Før du tester din transformer, skal du fjerne enderne af ledningerne og sætte transformeren i en 2-bånds plastikboks af sikkerhedshensyn. Splits ledningerne i den primære spole til ledningerne, der kommer fra kontakten. Adskil sekundærspoleledningerne for at sikre, at de ikke skaber en kortslutning, når du tilslutter strøm.
Tilslut transformeren, indstil et multimeter til at teste vekselstrøm og kontrollere spændingen, der kommer fra kontakten ved at røre ved målerledningerne til de adskilte udgangsledninger. Kontroller nu spændingen fra sekundærspolen. Optag dine resultater.