Transformatoarele sunt dispozitive electrice simple, dar extrem de utile și funcționează datorită unui fenomen cunoscut sub numele de inducție electromagnetică. Dacă plasați un fir conductor într-un câmp magnetic în schimbare, câmpul induce un curent electric în fir și, acolo unde există un curent, există o diferență de potențial sau tensiune. Conversa este, de asemenea, adevărată. Un curent în schimbare într-un conductor creează un câmp magnetic. Deoarece curentul trebuie să se schimbe (în flux), transformatoarele funcționează numai cu curent alternativ, ceea ce reprezintă un avantaj al curentului alternativ față de curent continuu.
Tensiunea depinde de numărul de treceri ale conductorului prin câmpul magnetic. Puteți transforma tensiunea într-un singur circuit - circuitul primar - într-o tensiune diferită într-un circuit secundar prin ajustarea de câte ori conductorii pentru fiecare circuit trec prin camp magnetic. Dispozitivul care face acest lucru este un transformator și, atunci când reduce tensiunea din circuitul secundar, este un transformator cu trepte. Este exact ceea ce face transformatorul de pe linia electrică din afara casei dvs. Este ușor să-ți faci propriul tău transformator descendent, dar nu va fi la fel de mare și de puternic ca cel de pe linia electrică. Totuși, va funcționa exact în același mod.
Transformatoarele folosesc înfășurări
Un transformator folosește un singur conductor înfășurat de mai multe ori în jurul unui miez central pentru circuitul primar și un conductor diferit, de asemenea, înfășurat de mai multe ori în jurul aceluiași nucleu sau al unui alt nucleu pentru circuitul secundar. Raportul dintre numărul de înfășurări din aceste bobine determină tensiunea în bobina secundară. Formula transformatorului, care rezultă din legea lui Faraday, este:
\ frac {N_s} {N_p} = \ frac {V_s} {V_p}
unde Ns si np sunt numărul de înfășurări în bobinele secundare și respectiv primare și Vs și Vp sunt tensiunile.
Într-un transformator descendent, tensiunea secundară este mai mică decât tensiunea primară, deci numărul de înfășurări din bobina secundară trebuie să fie mai mic decât numărul din bobina primară. Dacă cunoașteți tensiunea din circuitul primar și aveți o țintă pentru bobina secundară, vă atingeți obiectivul ajustând numărul de înfășurări de pe ambele bobine.
Construirea unui transformator pas cu pas
Cele mai eficiente transformatoare au nuclee feromagnetice deoarece acest material devine magnetizat de bobina primară și transferă energia la bobina secundară mai eficient pe care o pot face bobinele înșiși. O modalitate ușoară de a obține o bobină feromagnetică este de a găsi o mașină de spălat oțel mare dintr-un magazin de hardware sau o curte de epavare. Ar trebui să aibă un diametru de 2 până la 3 inci.
Puteți utiliza orice sârmă conductoare pentru a face bobinele, dar cel mai bun este sârmă magnetică de calibru 28, care este un fir de cupru foarte subțire acoperit cu izolație. Pentru a crea bobina primară, înfășurați firul în jurul șaibei de cel puțin 500 de ori, ținând firul strâns. Înfășurați-l în straturi, dacă este necesar. Păstrați un număr atent al numărului de înfășurări și înregistrați numărul. Când ați terminat înfășurarea, păstrați cele două capete libere pentru conectarea la sursa de alimentare și înfășurați bandă de mascare în jurul firelor pentru a le menține în poziție.
Deoarece construiți un transformator cu trepte, numărul de înfășurări din bobina secundară va fi mai mic. Numărul real depinde de tensiunea pe care o doriți și o puteți calcula folosind formula transformatorului. Înfășurați bobina secundară deasupra celei primare, lăsând capetele libere să se conecteze la un contor. Înfășurați bobina cu bandă de mascare, apoi înfășurați întregul transformator cu bandă electrică pentru a o izola. Transformatorul este acum gata de testare.
Exemplu de calcul
Să presupunem că doriți să reduceți puterea de 120 de volți de la priza electrică a casei dvs. la 12 volți. Raportul de tensiune este 12/120 = 1/10, deci dacă bobina primară are 500 de înfășurări, bobina secundară ar trebui să aibă 50.
Rețineți că utilizarea tensiunii de acasă în acest calcul este doar un exemplu și trecerea curentului sub această tensiune atât de mare va încălzi firele rapid și ar fi periculos să încercăm efectiv reduce. Este mai sigur să utilizați acest transformator rudimentar pentru tensiuni de intrare mult mai mici din surse mai sigure. Nu lăsați transformatorul conectat pentru o perioadă lungă de timp.
Avertizări
Nu încercați să utilizați transformatorul cu prizele sau circuitele de acasă.
