Muuntajat ovat yksinkertaisia laitteita, mutta ne ovat myös erittäin tärkeitä sähköistetylle elämäntavallemme. Suuret muuntajat astua jännite voimalaitoksilla, jotta se voidaan siirtää tehokkaammin voimajohtojen kautta, ja a astu alas muuntaja tekee sähköstä hyödyllistä jokaisessa talossa, jota voimalaitos palvelee. Fysiikan muuntajia käytetään laboratoriossa moniin tarkoituksiin.
A muuntaja koostuu pelkästään parista lankakeloja, jotka voidaan kääriä yhteisen ytimen tai kahden toisiinsa sijoitetun ytimen ympärille. Muuntajat toimivat vain vaihtovirralla (AC), koska ne luottavat sähkömagneettiseen induktioon, jolloin muuttuva sähkökenttä tuottaa magneettikentän, ja päinvastoin.
Muuntajan tekeminen kouluprojektille on helppoa, mutta sinun on käytettävä sitä turvallisen virtalähteen kanssa, eikä seinäpistokkeesta tuleva 120 V: n teho ole turvallinen. Yksi muuntajien ongelma on, että ne kuumenevat johdinvastuksen takia, ja jos tuleva jännite on liian korkea, johdot voivat kuumentua tarpeeksi polttamaan sinut tai sytyttämään tulen. Joten turvallisen virtalähteen rakentaminen on tärkeä osa projektia, joka osoittaa muuntajan toiminnan.
Käytä virtalähteeseen valon himmentäjää
Turvallisen virtalähteen rakentamiseen tarvitset muovisen sähkörasian, vanhan pistokkeen laitteesta, jota et enää käytä, ja valon himmentimen, joka tunnetaan myös nimellä variakytkin. Näin rakennat virtalähteen (noudata turvallisuusohjeita työskennellessäsi sähkön kanssa!):
- Katkaise johto laitteesta ja leikkaa johto kahtia. Sijoita osa ilman tulppaa myöhempää käyttöä varten. Kuori pistokkeen johdot langanpoistajalla, paljastaen noin tuuman paljaita johtoja kumpaankin.
- Liitä pistokkeen johdot kytkimen tuloliittimeen. Sinun ei tarvitse huolehtia napaisuudesta. Käytä lankamuttereita liittimien tekemiseen.
- Kuori ylimääräisen johdon molemmat päät, erota johdot ja yhdistä johdon toinen pää kytkimen lähtöliittimiin. Toinen pää tarjoaa muuntajan virransyötön.
- Kierrä kytkin muoviseen sähkölaatikkoon ja syötä johdot laatikon takaosassa olevien reikien läpi.
- Aseta kytkin alimpaan asentoonsa ja teippaa se asentoon, jotta et voi vaihtaa sitä.
Vaihemuuntajan rakentaminen
Tarvitset kaksi pääainesosaa muuntajan valmistamiseksi. Ensimmäinen on teräsydin ja toinen on paljon ohutta johtavaa lankaa. Rautakaupoista saatavissa oleva 3 tai 4 tuuman teräskoneen pesukone muodostaa hyvän ytimen. Paras käytettävä lanka on 28-ulotteinen magneettilanka, joka on päällystetty eristöllä. Voit hankkia tämän mistä tahansa elektroniikkatarvikekaupasta.
Tee kaksi erillistä käämiä kelalle. Mitä useammin kelaa kelataan, sitä paremmin muuntaja toimii. Muista laskea käämitykset ja seurata lukuja - tarvitset näitä tietoja, kun testaat muuntajaa.
Alasmuuntajan tekemiseksi ensiökäämin käämien määrän on oltava pienempi kuin toissijaisen kelan lukumäärä. Jännitesuhde on sama kuin kelojen kierrosten lukumäärän suhde. Esimerkiksi, jos ensiökäämin kierros on 200 ja toissijaisella kelalla 100, muuntaja leikkaa tulevan jännitteen puoleen.
Muuntajan toiminnan osoittaminen
Ennen kuin testaat muuntajaa, irrota johtojen päät ja aseta muuntajan turvallisuudelle 2-osaiseen muoviseen sähkökoteloon. Liitä ensiökäämin johdot kytkimestä tuleviin johtimiin. Irrota toissijaiset käämijohdot varmistaaksesi, että ne eivät aiheuta oikosulkua, kun liität virtaa.
Kytke muuntaja pistorasiaan, aseta yleismittari testaamaan vaihtojännite ja tarkista kytkimestä tuleva jännite koskettamalla mittarin johtimia erotettuihin lähtöjohtoihin. Tarkista nyt toissijaisesta kelasta tuleva jännite. Tallenna tulokset.