Transformatoriai yra paprasti, bet nepaprastai naudingi elektriniai prietaisai, kurie veikia dėl reiškinio, vadinamo elektromagnetine indukcija. Jei laidųjį laidą įdėsite į kintantį magnetinį lauką, laukas indukuoja laidu elektros srovę, o ten, kur yra srovė, yra potencialų skirtumas arba įtampa. Atvirkščiai taip pat tiesa. Kintanti laidininko srovė sukuria magnetinį lauką. Kadangi srovė turi keistis (srautu), transformatoriai dirba tik su kintamosios srovės elektros energija, o tai yra kintamosios srovės pranašumas prieš nuolatinę galią.
Įtampa priklauso nuo to, kiek kartų laidininkas praeina per magnetinį lauką. Vienos grandinės - pirminės grandinės - įtampą galite pakeisti į skirtingą įtampą a antrinė grandinė, reguliuojant kiekvienos grandinės laidininkų praeinamų kartų skaičių magnetinis laukas. Tai darantis įrenginys yra transformatorius, o kai jis sumažina įtampą antrinėje grandinėje, tai yra pakopinis transformatorius. Tai yra būtent tai, ką daro jūsų namo elektros linijos transformatorius. Lengva pasigaminti nuoseklų transformatorių, tačiau jis nebus toks didelis ir galingas, kaip ant elektros linijos. Vis dėlto tai veiks lygiai taip pat.
Transformatoriai naudoja apvijas
Transformatorius naudoja vieną laidininką, kelis kartus suvyniotus aplink centrinę pirminės grandinės šerdį, ir kitas laidininkas taip pat kelis kartus suvyniojo aplink tą pačią arba skirtingą antrinės grandinės šerdį. Šių ričių apvijų skaičiaus santykis lemia įtampą antrinėje ritėje. Transformatoriaus formulė, išplaukianti iš Faradėjaus dėsnio, yra tokia:
\ frac {N_s} {N_p} = \ frac {V_s} {V_p}
kur Ns ir Np yra atitinkamai antrinių ir pirminių ritinių apvijų skaičius ir Vs ir Vp yra įtampos.
Žemesniame transformatoriuje antrinė įtampa yra mažesnė už pirminę įtampą, todėl antrinės ritės apvijų skaičius turi būti mažesnis nei skaičius pirminėje ritėje. Jei žinote pirminės grandinės įtampą ir turite antrinės ritės tikslą, tikslą pasiekiate sureguliuodami abiejų ritių apvijų skaičių.
Kontroliuojančio transformatoriaus konstravimas
Efektyviausi transformatoriai turi feromagnetines šerdis, nes ši medžiaga įmagnetina pirminę ritę ir efektyviau perduoda energiją į antrinę ritę, kad ritės galėtų tai padaryti patys. Lengvas būdas gauti feromagnetinę ritę yra surasti didelę plieninę poveržlę iš metalo dirbinių parduotuvės ar griovimo aikštelės. Jis turėtų būti nuo 2 iki 3 colių skersmens.
Ritinių gamybai galite naudoti bet kokią laidžią laidą, tačiau geriausia yra 28 gabaritų magnetinė viela, kuri yra labai plona varinė viela, padengta izoliacija. Norėdami sukurti pirminę ritę, apvyniokite vielą glaudžiai aplink poveržlę bent 500 kartų, laikydami vielą tvirtai. Jei reikia, susukite jį sluoksniais. Nuolat skaičiuokite apvijų skaičių ir užregistruokite jų skaičių. Baigę vynioti, laikykite abu galus laisvus, kad galėtumėte juos prijungti prie maitinimo šaltinio, ir apvyniokite lipnią juostelę aplink laidus, kad jie liktų vietoje.
Kadangi statote mažesnį transformatorių, antrinės ritės apvijų skaičius bus mažesnis. Tikrasis skaičius priklauso nuo norimos įtampos, ir jūs galite tai apskaičiuoti naudodami transformatoriaus formulę. Susukite antrinę ritę ant pirminės, palikdami galus laisvai prisijungti prie skaitiklio. Apvyniokite ritę lipnia juosta, o tada izoliuokite visą transformatorių elektrine juosta. Transformatorius yra paruoštas išbandyti.
Skaičiavimo pavyzdys
Tarkime, kad norite sumažinti 120 voltų maitinimą iš namų maitinimo lizdo iki 12 voltų. Įtampos santykis yra 12/120 = 1/10, taigi, jei pirminėje ritėje yra 500 apvijų, antrinėje ritėje turėtų būti 50.
Atkreipkite dėmesį, kad namų įtampos naudojimas šiame skaičiavime yra tik pavyzdys ir dabartinė eiga esant tokiai didelei įtampai laidai greitai įkais ir bandyti iš tikrųjų būtų pavojinga sumažinti. Šį elementarų transformatorių saugiau naudoti kur kas mažesnėms įėjimo įtampoms iš saugesnių šaltinių. Nepalikite transformatoriaus prijungto ilgą laiką.
Įspėjimai
Nebandykite naudoti transformatoriaus su savo namų lizdais ar grandinėmis.