Transformatorer er enkle enheter, men de er også ekstremt viktige for vår elektrifiserte livsstil. Store transformatorer trapp opp spenningen ved kraftstasjonene slik at den kan overføres mer effektivt gjennom kraftledninger, og a trekke seg transformator gjør strømmen nyttig i hvert hus betjent av kraftstasjonen. Transformatorer i fysikk brukes til en rekke formål i laboratoriet.
EN transformator består av ingenting mer enn et par trådspoler, som kan vikles rundt en felles kjerne eller to kjerner plassert side om side. Transformatorer fungerer bare med vekselstrøm (AC), fordi de er avhengige av elektromagnetisk induksjon, hvorved et skiftende elektrisk felt produserer et magnetfelt, og omvendt.
Det er enkelt å lage en transformator for et skoleprosjekt, men du må bruke den med en trygg strømkilde, og 120V-strømmen som kommer fra en stikkontakt er ikke trygg. Et problem med transformatorer er at de blir varme på grunn av ledningsmotstand, og hvis innkommende spenning er for høy, kan ledninger bli varme nok til å brenne deg eller starte en brann. Så å bygge en trygg strømkilde er en viktig del av et prosjekt som viser hvordan en transformator fungerer.
Bruk en lysdimmer som strømkilde
For å konstruere en trygg strømkilde trenger du en plastboks, en gammel støpsel fra et apparat du ikke bruker lenger og en lysdimmerbryter, også kjent som en variab-bryter. Slik konstruerer du strømkilden (sørg for å følge sikkerhetsprosedyrene når du arbeider med strøm!):
- Klipp ledningen fra apparatet og kutt ledningen i to. Sett av delen uten pluggen til senere. Strip pluggledningene med en wire stripper, og utsett omtrent en tomme bar ledning på hver.
- Koble ledningene til bryterens inngangsterminal. Du trenger ikke å bekymre deg for polaritet. Bruk trådmuttere for å lage skjøteforbindelsene.
- Strip begge ender av den ekstra ledningen, skill ledningene og koble den ene enden av ledningen til bryterutgangsterminalene. Den andre enden gir strøminngangen til transformatoren.
- Skru bryteren inn i en plastboks og før ledningene gjennom hullene på baksiden av boksen.
- Sett bryteren til den laveste posisjonen og teip den i den posisjonen, slik at du ikke kan endre den.
Konstruere en trappetransformator
Du trenger to hovedingredienser for å lage en transformator. Den første er en stålkjerne og den andre er mye tynn ledningstråd. En 3- eller 4-tommers maskinvaskemaskin i stål, tilgjengelig i jernvareforretninger, er en god kjerne. Den beste ledningen å bruke er 28-gauge magnetisk ledning, som er belagt med isolasjon. Du kan få dette i hvilken som helst elektronikkbutikk.
Lag to separate viklinger på spolen. Jo flere ganger du spoler spolen, desto bedre vil transformatoren fungere. Husk å telle viklingene og ha oversikt over tallene - du trenger den informasjonen når du tester transformatoren.
For å lage en nedtransformator må antall viklinger på primærspolen være mindre enn tallet på sekundærspolen. Spenningsforholdet vil være lik forholdet mellom antall svinger på spolene. For eksempel, hvis primærspolen har 200 omdreininger og sekundærspolen har 100, vil transformatoren kutte den innkommende spenningen i to.
Demonstrere arbeid av en transformator
Før du tester transformatoren din, fjern endene på ledningene og sett transformatoren i en 2-bånds plastboks for sikkerhet. Skjøt ledningene til primærspolen til ledningene som kommer fra bryteren. Separer sekundærspoleledningene for å sikre at de ikke lager en kortslutning når du kobler til strøm.
Koble til transformatoren, sett et multimeter for å teste vekselstrøm og sjekk spenningen som kommer fra bryteren ved å berøre målerledningen til de separate utgangsledningene. Sjekk nå spenningen som kommer fra sekundærspolen. Registrer resultatene dine.