Les transformateurs sont des appareils simples, mais ils sont également extrêmement importants pour notre mode de vie électrifié. Gros transformateurs intensifier la tension dans les centrales électriques afin qu'elle puisse être transmise plus efficacement par les lignes électriques, et un démissionner transformateur rend l'électricité utile à chaque maison desservie par la centrale. Les transformateurs en physique sont utilisés à plusieurs fins en laboratoire.
UNE transformateur se compose de rien de plus qu'une paire de bobines de fil, qui peuvent être enroulées autour d'un noyau commun ou de deux noyaux placés côte à côte. Les transformateurs fonctionnent uniquement avec du courant alternatif (AC), car ils reposent sur l'induction électromagnétique, par laquelle un champ électrique changeant produit un champ magnétique, et vice versa.
Il est facile de fabriquer un transformateur pour un projet scolaire, mais vous devez l'utiliser avec une source d'alimentation sûre, et l'alimentation 120 V provenant d'une prise murale n'est pas sûre. Un problème avec les transformateurs est qu'ils chauffent en raison de la résistance des fils, et si la tension entrante est trop élevée, les fils peuvent devenir suffisamment chauds pour vous brûler ou déclencher un incendie. La construction d'une source d'alimentation sûre est donc une partie importante d'un projet démontrant le fonctionnement d'un transformateur.
Utilisez un gradateur de lumière pour votre source d'alimentation
Pour construire une source d'alimentation sûre, vous aurez besoin d'un boîtier électrique en plastique, d'une vieille prise d'un appareil que vous n'utilisez plus et d'un gradateur de lumière, également connu sous le nom de interrupteur variac. Voici comment construire la source d'alimentation (assurez-vous de suivre les procédures de sécurité lorsque vous travaillez avec de l'électricité !) :
- Coupez le cordon de l'appareil et coupez le cordon en deux. Mettez de côté la partie sans le bouchon pour plus tard. Dénudez les fils de la prise avec une pince à dénuder, en exposant environ un pouce de fil nu sur chacun.
- Connectez les fils de la prise à la borne d'entrée du commutateur. Vous n'avez pas à vous soucier de la polarité. Utilisez des serre-fils pour effectuer les connexions d'épissure.
- Dénudez les deux extrémités du cordon supplémentaire, séparez les fils et connectez une extrémité du cordon aux bornes de sortie du commutateur. L'autre extrémité fournit la puissance d'entrée pour le transformateur.
- Vissez l'interrupteur dans une boîte électrique en plastique et faites passer les fils à travers les trous à l'arrière de la boîte.
- Réglez le commutateur sur sa position la plus basse et collez-le dans cette position afin que vous ne puissiez pas le changer.
Construire un transformateur abaisseur
Vous avez besoin de deux ingrédients principaux pour fabriquer un transformateur. Le premier est un noyau en acier et l'autre est un fil conducteur fin. Une machine à laver en acier de 3 ou 4 pouces, disponible dans les quincailleries, fait un bon noyau. Le meilleur fil à utiliser est un fil magnétique de calibre 28, qui est recouvert d'un isolant. Vous pouvez l'obtenir dans n'importe quel magasin de fournitures électroniques.
Faites deux enroulements séparés sur la bobine. Plus vous enroulez la bobine, mieux le transformateur fonctionnera. Assurez-vous de compter les enroulements et de garder une trace des nombres - vous aurez besoin de cette information lorsque vous testerez le transformateur.
Pour fabriquer un transformateur abaisseur, le nombre d'enroulements sur la bobine primaire doit être inférieur au nombre sur la bobine secondaire. Le rapport de tension sera égal au rapport du nombre de tours sur les bobines. Par exemple, si la bobine primaire a 200 tours et la bobine secondaire en a 100, le transformateur coupera la tension d'entrée de moitié.
Démonstration du fonctionnement d'un transformateur
Avant de tester votre transformateur, dénudez les extrémités des fils et placez le transformateur dans une boîte électrique en plastique à 2 groupes pour plus de sécurité. Épisser les fils de la bobine primaire aux fils provenant du commutateur. Séparez les fils de la bobine secondaire pour vous assurer qu'ils ne créent pas de court-circuit lorsque vous branchez l'alimentation.
Branchez le transformateur, réglez un multimètre pour tester la tension alternative et vérifiez la tension provenant de l'interrupteur en touchant les fils du compteur aux fils de sortie séparés. Vérifiez maintenant la tension provenant de la bobine secondaire. Enregistrez vos résultats.