Трансформаторы - простые устройства, но они также чрезвычайно важны для нашего электрифицированного образа жизни. Большие трансформаторы шаг вперед напряжение на электростанциях, чтобы его можно было более эффективно передавать по линиям электропередач, и Шаг вниз трансформатор делает электричество полезным в каждом доме, обслуживаемом электростанцией. Трансформаторы в физике используются в лаборатории для различных целей.
А трансформатор состоит из не более чем пары катушек, которые можно намотать на общий сердечник или двух сердечников, размещенных бок о бок. Трансформаторы работают только с переменным током (AC), потому что они полагаются на электромагнитную индукцию, посредством которой изменяющееся электрическое поле создает магнитное поле, и наоборот.
Сделать трансформатор для школьного проекта легко, но вам нужно использовать его с безопасным источником питания, а мощность 120 В, поступающая из сетевой розетки, небезопасна. Одна из проблем с трансформаторами заключается в том, что они нагреваются из-за сопротивления проводов, и если входящее напряжение слишком высокое, провода могут стать достаточно горячими, чтобы обжечь вас или вызвать пожар. Поэтому создание безопасного источника питания - важная часть проекта, демонстрирующего работу трансформатора.
Используйте диммер для вашего источника питания
Чтобы создать безопасный источник питания, вам понадобится пластиковый электрический шкаф, старая вилка от прибора, которым вы больше не пользуетесь, и выключатель света, также известный как варикозный переключатель. Вот как сконструировать источник питания (обязательно соблюдайте правила техники безопасности при работе с электричеством!):
- Отрежьте шнур от прибора и разрежьте его пополам. Деталь без заглушки отложите на потом. Зачистите провода вилки с помощью приспособления для зачистки проводов, обнажив около дюйма оголенного провода на каждом.
- Подключите провода штекера к входной клемме переключателя. Вам не нужно беспокоиться о полярности. Используйте проволочные гайки, чтобы выполнить стыковые соединения.
- Зачистите оба конца дополнительного шнура, разделите провода и подключите один конец шнура к выходным клеммам переключателя. Другой конец обеспечивает ввод питания для трансформатора.
- Вкрутите выключатель в пластмассовую электрическую коробку и пропустите провода через отверстия в задней части коробки.
- Установите переключатель в крайнее нижнее положение и закрепите его лентой в этом положении, чтобы вы не могли его изменить.
Создание понижающего трансформатора
Чтобы сделать трансформатор, вам понадобятся два основных ингредиента. Первый - это стальной сердечник, а второй - это тонкая проводящая проволока. 3- или 4-дюймовая стальная машинная шайба, доступная в хозяйственных магазинах, может стать хорошим стержнем. Лучше всего использовать магнитный провод 28 калибра, покрытый изоляцией. Приобрести его можно в любом магазине электроники.
Сделайте на катушке две отдельные обмотки. Чем больше раз вы наматываете катушку, тем лучше будет работать трансформатор. Обязательно подсчитайте обмотки и следите за числами - эта информация понадобится вам при тестировании трансформатора.
Чтобы сделать понижающий трансформатор, количество обмоток первичной обмотки должно быть меньше количества обмоток вторичной обмотки. Соотношение напряжений будет равно отношению количества витков на катушках. Например, если первичная катушка имеет 200 витков, а вторичная - 100, трансформатор снизит входящее напряжение вдвое.
Демонстрация работы трансформатора
Перед проверкой трансформатора зачистите концы проводов и установите трансформатор в пластиковую электрическую коробку на 2 группы в целях безопасности. Соедините провода первичной катушки с проводами, идущими от переключателя. Разъедините провода вторичной катушки, чтобы не допустить короткого замыкания при подключении питания.
Подключите трансформатор, настройте мультиметр для проверки напряжения переменного тока и проверьте напряжение, поступающее от переключателя, прикоснувшись к выводам измерителя к отдельным выходным проводам. Теперь проверьте напряжение на вторичной катушке. Запишите свои результаты.