Jika Anda pernah bertanya-tanya bagaimana rumah dan bangunan menggunakan listrik dari pembangkit listrik, Anda harus belajar tentang transformator dalam distribusi jaringan listrik yang mengubah arus tegangan tinggi ke arus yang Anda gunakan di rumah tangga peralatan. Trafo ini menggunakan desain sederhana di sebagian besar jenis trafo, tetapi dapat sangat bervariasi dalam seberapa banyak mereka mengubah tegangan input berdasarkan cara pembuatannya.
Rumus Berliku Transformator
Trafo yang digunakan sistem distribusi jaringan listrik mengikuti desain sederhana yang menggunakan lilitan kumparan di sekitar inti magnet di area yang berbeda.
Gulungan kawat ini mengambil arus masuk dan mengubah tegangan sesuai denganrasio putaran transformator transformer, yang mana
\frac{N_P}{N_S}=\frac{V_P}{V_S}
untuk jumlah gulungan kumparan primer dan kumparan sekunder secondarytidakpdantidaks, masing-masing, dan tegangan kumparan primer dan kumparan sekunderVpdanVs, masing-masing.
Inirumus belitan transformator:
memberitahu Anda fraksi dimana sebuah transformator mengubah tegangan masuk dan bahwa tegangan angin dari sebuah kumparan berbanding lurus dengan jumlah gulungan dari kumparan itu sendiri.Ingatlah bahwa, meskipun rumus ini disebut sebagai "rasio", sebenarnya ini adalah pecahan, bukan rasio. Misalnya, jika Anda memiliki satu belitan pada kumparan primer dan empat belitan pada kumparan sekunder a transformator, ini akan sesuai dengan sebagian kecil dari 1/4, yang berarti bahwa transformator memotong tegangan sebesar a nilai 1/4. Tetapi rasio 1:4 berarti bahwa, untuk satu dari sesuatu, ada empat dari sesuatu yang lain, yang tidak selalu berarti sama dengan pecahan.
Transformator dapat menaikkan atau menurunkan tegangan, dan dikenal sebagaipeningkatanatauturuntransformator tergantung pada tindakan yang mereka lakukan. Ini berarti rasio belitan transformator akan selalu positif, tetapi dapat bervariasi antara lebih besar dari satu untuk transformator step-up atau kurang dari satu untuk transformator step-down.
Rumus belitan transformator hanya berlaku jika sudut belitan primer dan sekunder sefasa satu sama lain. Ini berarti bahwa, untuk catu daya arus bolak-balik (AC) tertentu yang beralih bolak-balik antara maju dan arus balik, arus pada belitan primer dan sekunder sinkron satu sama lain selama dinamika ini proses.
Mungkin ada beberapa transformator dengan rasio belitan transformator 1 yang tidak mengubah tegangan, tetapi, sebagai gantinya, digunakan untuk membagi sirkuit yang berbeda satu sama lain atau untuk sedikit mengubah resistansi a sirkuit.
Kalkulator Desain Transformator
Anda dapat memahami sifat-sifat transformator untuk menentukan apa yang akan diperhitungkan oleh kalkulator desain transformator sebagai metode untuk menentukan cara membuat transformator itu sendiri.
Meskipun belitan primer dan sekunder pada transformator terpisah satu sama lain, belitan primer menginduksi arus pada belitan sekunder melalui metode induktansi. Ketika catu daya AC dikirim melalui gulungan primer, arus mengalir melalui belokan dan menciptakan medan magnet melalui metode yang disebut induktansi bersama.
Rumus Berliku Transformator dan Magnetisme
Medan gayamenjelaskan ke arah mana dan seberapa kuat magnet akan bekerja pada partikel bermuatan yang bergerak. Nilai maksimum bidang ini adalahd/dt, laju perubahanfluks magnet Φselama periode waktu yang kecil.
Fluks adalah pengukuran seberapa banyak medan magnet mengalir melalui area permukaan tertentu seperti area persegi panjang. Dalam sebuah transformator, garis-garis medan magnet dikirim keluar dari kumparan magnet di sekitar kabel yang dililitkan.
Fluks magnet menghubungkan kedua belitan bersama-sama, dan kekuatan medan magnet bergantung pada jumlah arus dan jumlah belitan. Ini bisa memberi kitakalkulator desain transformatoryang memperhitungkan sifat-sifat ini.
Hukum induktansi Faraday yang menjelaskan bagaimana medan magnet diinduksi dalam bahan menentukan bahwa tegangan oleh salah satu belitan diinduksi
untuk belitan primer atau belitan sekunder. Ini biasanya disebut sebagai gaya gerak listrik induksi (emf).
Jika Anda mengukur perubahan fluks magnet selama periode waktu yang kecil, Anda dapat memperoleh nilaid/dtdan gunakan untuk menghitungemf. Rumus umum fluks magnet adalah
\Phi = BA|cos{\theta}
untuk medan magnetB, luas permukaan bidang di lapanganSEBUAHdan sudut antara garis-garis medan magnet dan arah tegak lurus terhadap luasθ.
Anda dapat menjelaskan geometri belitan di sekitar inti magnetik transformator untuk mengukur fluks askat
untuk catu daya AC di manaωadalah frekuensi sudut (2πfuntuk frekuensif) danΦmaksimal adalah fluks maksimum. Dalam hal ini, frekuensifmengacu pada jumlah gelombang yang melewati lokasi tertentu setiap detik. Insinyur juga mengacu pada produk kali saat ini jumlah lilitan belitan sebagai "lilitan ampere," ukuran gaya magnetisasi kumparan.
Contoh Kalkulator Lilitan Transformator
Jika Anda ingin membandingkan hasil eksperimen tentang bagaimana belitan transformator memengaruhi gunakan, Anda dapat membandingkan sifat eksperimental yang diamati dengan belitan transformator Kalkulator.
Perusahaan perangkat lunak Micro Digital menawarkan Kalkulator Belitan Transformator online online untuk menghitung Standard Wire Gauge (SWG) atau American Wire Gauge (AWG). Hal ini memungkinkan para insinyur membuat kabel dengan ketebalan yang sesuai sehingga mereka dapat membawa muatan kabel yang diperlukan untuk tujuan mereka. Putaran kalkulator transformator memberi tahu Anda tegangan individual melalui setiap putaran belitan.
Kalkulator lain seperti yang dari perusahaan manufaktur Flex-Core membiarkan Anda menghitung ukuran kawat untuk aplikasi praktis yang berbeda jika Anda memasukkan peringkat beban, the arus sekunder nominal, panjang kawat antara trafo arus dan meter dan beban input dari meter.
Trafo arus menciptakan suplai tegangan AC pada belitan sekundernya yang sebanding dengan arus pada belitan primer. Trafo ini mengurangi arus tegangan tinggi ke nilai yang lebih rendah menggunakan metode pemantauan arus listrik aktual yang mudah. Beban adalah hambatan dari alat ukur itu sendiri terhadap arus yang dikirim melaluinya.
Hyperphysics menawarkan online Perhitungan Daya Transformator antarmuka yang memungkinkan Anda menggunakan kalkulator desain transformator atau sebagai kalkulator resistansi transformator. Untuk menggunakannya, Anda perlu memasukkan frekuensi tegangan suplai, induktansi belitan primer, induktansi belitan sekunder, jumlah belitan primer, jumlah lilitan sekunder, tegangan sekunder, tahanan lilitan primer, tahanan lilitan sekunder, tahanan beban lilitan sekunder dan mutual induktansi.
Induktansi bersamasayamenjelaskan efek bahwa perubahan beban pada kumparan sekunder dapat bekerja pada arus melalui primer dengan ggl:
emf=-M\frac{\Delta I_1}{\Delta t}
untuk perubahan arus melalui kumparan primer primarySaya1dan perubahan waktut.
Kalkulator belitan transformator online apa pun membuat asumsi tentang transformator itu sendiri. Pastikan Anda mengetahui bagaimana setiap situs web menghitung nilai yang diklaimnya sehingga Anda dapat memahami teori dan prinsip di balik transformer secara umum. Seberapa dekat mereka dengan rumus belitan transformator yang mengikuti dari fisika transformator tergantung pada sifat-sifat ini.