Hur man gör en Step Down Transformer

Transformatorer är enkla men extremt användbara elektriska apparater, och de fungerar på grund av ett fenomen som kallas elektromagnetisk induktion. Om du placerar en ledningstråd i ett magnetfält som förändras, inducerar fältet en elektrisk ström i ledningen, och där det finns en ström finns det en potentialskillnad eller spänning. Det motsatta är också sant. En förändrad ström i en ledare skapar ett magnetfält. Eftersom strömmen måste förändras (i flöde) fungerar transformatorer bara med växelström, vilket är en fördel med växelström jämfört med likström.

Spänningen beror på hur många gånger ledaren passerar genom magnetfältet. Du kan omvandla spänningen i en krets - den primära kretsen - till en annan spänning i en sekundär krets genom att justera antalet gånger ledarna för varje krets passerar genom magnetiskt fält. Enheten som gör detta är en transformator, och när den minskar spänningen i sekundärkretsen är den en nedtransformator. Det är precis vad transformatorn på kraftledningen utanför ditt hus gör. Det är enkelt att skapa din egen nedtransformator, men den blir inte lika stor och kraftfull som den på kraftledningen. Det kommer dock att fungera på exakt samma sätt.

En transformator använder en enda ledare lindad flera gånger runt en central kärna för primärkretsen, och en annan ledare lindas också flera gånger runt samma eller en annan kärna för sekundärkretsen. Förhållandet mellan antalet lindningar i dessa spolar bestämmer spänningen i sekundärspolen. Transformatorformeln, som följer av Faradays lag, är:

där N_s och n_sid är antalet lindningar i sekundär respektive primär spole respektive V._s och V_sid är spänningarna.

I en nedtransformator är sekundärspänningen mindre än primärspänningen, så antalet lindningar i sekundärspolen måste vara mindre än antalet i primärspolen. Om du känner till spänningen i primärkretsen och har ett mål för sekundärspolen, uppnår du ditt mål genom att justera antalet lindningar på båda spolarna.

De mest effektiva transformatorerna har ferromagnetiska kärnor eftersom detta material magnetiseras av primärspole och överför energin till sekundärspolen mer effektivt som spolarna kan göra med sig själva. Ett enkelt sätt att få en ferromagnetisk spole är att hitta en stor stålbricka från en järnaffär eller en vrakplats. Den ska ha en diameter på 2 till 3 tum.

Du kan använda vilken ledningstråd som helst för att göra spolarna, men det bästa är magnetisk tråd med 28 gauge, som är mycket tunn koppartråd belagd med isolering. För att skapa den primära spolen, svep tråden tätt runt brickan minst 500 gånger och håll tråden tätt ihop. Spola den i lager om det behövs. Håll noggrant räkning av antalet lindningar och registrera antalet. När du är klar med lindningen, håll de två ändarna fria för anslutning till strömkällan och linda maskeringstejpen runt ledningarna för att hålla dem på plats.

Eftersom du konstruerar en nedtransformator kommer antalet lindningar i sekundärspolen att vara mindre. Det faktiska antalet beror på den spänning du vill ha och du kan beräkna detta med transformatorformeln. Vik sekundärspolen ovanpå den primära och låt ändarna vara fria att ansluta till en mätare. Vik in spolen med maskeringstejp och linda sedan hela transformatorn med elektrisk tejp för att isolera den. Transformatorn är nu redo att testas.

Antag att du vill trappa ner 120-voltsströmmen från ditt hems eluttag till 12 volt. Spänningsförhållandet är 12/120 = 1/10, så om primärspolen har 500 lindningar, bör sekundärspolen ha 50.

Observera att användning av din hemspänning i denna beräkning bara är ett exempel och den nuvarande passeringen under denna mycket spänning kommer kablarna att värmas upp snabbt och det skulle vara farligt att försöka minska. Det är säkrare att använda denna rudimentära transformator för mycket mindre ingångsspänningar från säkrare källor. Lämna inte transformatorn ansluten under en längre tid.

• Försök inte använda transformatorn med hemmets uttag eller kretsar.