Трансформатори су једноставни, али изузетно корисни електрични уређаји, а раде због феномена познатог као електромагнетна индукција. Ако поставите проводну жицу у променљиво магнетно поље, поље индукује електричну струју у жици, а тамо где постоји струја, постоји разлика потенцијала или напон. Тачно је и обрнуто. Променљива струја у проводнику ствара магнетно поље. Будући да се струја мора мењати (у флуксу), трансформатори раде само са наизменичном струјом, што је предност наизменичне струје у односу на једносмерну.
Напон зависи од броја проласка проводника кроз магнетно поље. Можете трансформисати напон у једном кругу - примарном кругу - у други напон у а секундарни круг подешавањем броја проласка проводника за сваки круг кроз магнетно поље. Уређај који то ради је трансформатор, а када смањи напон у секундарном колу, то је силазни трансформатор. Управо то чини трансформатор на далеководу изван ваше куће. Лако је направити сопствени силазни трансформатор, али неће бити тако велик и моћан као онај на далеководу. Ипак, то ће функционисати на потпуно исти начин.
Трансформатори користе намотаје
Трансформатор користи један проводник намотан више пута око централног језгра за примарни круг, и различити проводник такође намотан више пута око истог или другог језгра за секундарни круг. Однос броја намотаја у овим калемима одређује напон у секундарној калему. Формула трансформатора, која следи из Фарадејевог закона, је:
\ фрац {Н_с} {Н_п} = \ фрац {В_с} {В_п}
где је Н.с и Н.стр су број намотаја у секундарном и примарном калему, односно Вс и В.стр су напони.
У силазном трансформатору секундарни напон је мањи од примарног напона, тако да број намотаја у секундарном калему мора бити мањи од броја у примарном калему. Ако знате напон у примарном колу и имате циљ за секундарну завојницу, свој циљ постижете подешавањем броја намотаја на обе завојнице.
Конструисање силазног трансформатора
Најефикаснији трансформатори имају феромагнетна језгра, јер овај материјал магнетизује примарни калем и преноси енергију на секундарни калем ефикасније него што калеми могу да ураде себе. Једноставан начин за добијање феромагнетне завојнице је проналазак велике челичне подлошке из продавнице гвожђара или олупине. Требало би да има пречник од 2 до 3 инча.
За израду калемова можете користити било коју проводну жицу, али најбоља је магнетна жица од 28 колосијека, која је врло танка бакарна жица пресвучена изолацијом. Да бисте створили примарну завојницу, омотајте жицу чврсто око подлошке барем 500 пута, држећи жицу чврсто заједно. Ако је потребно, намотајте га слојевима. Пажљиво пребројите број намотаја и забележите број. Када завршите са намотавањем, нека два краја буду слободна за повезивање са извором напајања и омотајте селотејп траку око жица како би остале на месту.
Пошто градите силазни трансформатор, број намотаја у секундарној завојници биће мањи. Стварни број зависи од напона који желите, а то можете израчунати помоћу формуле трансформатора. Навијте секундарни калем на врх примарног, остављајући крајеве слободним за спајање на метар. Обмотајте завојницу селотејпом, а затим омотајте читав трансформатор електричном траком да бисте га изоловали. Трансформатор је сада спреман за тестирање.
Пример прорачуна
Претпоставимо да желите да смањите 120-волтну струју из кућне утичнице на 12 волти. Однос напона је 12/120 = 1/10, па ако примарна завојница има 500 намотаја, секундарна завојница треба да има 50.
Имајте на уму да је коришћење кућног напона у овом прорачуну само пример и тренутне пролазности под оволиким напоном брзо ће загрејати жице и било би опасно заиста покушати смањити. Сигурније је користити овај рудиментарни трансформатор за много мање улазне напоне из сигурнијих извора. Не остављајте трансформатор повезан дуже време.
Упозорења
Не покушавајте да користите трансформатор са утичницама или круговима вашег дома.