Трансформатори - це прості пристрої, але вони також надзвичайно важливі для нашого електрифікованого способу життя. Великі трансформатори активізувати напруга на електростанціях, щоб її можна було ефективніше передавати через лінії електропередач, і a Крок вниз трансформатор робить електроенергію корисною в кожному будинку, що обслуговується електростанцією. Трансформатори у фізиці використовуються в ряді цілей в лабораторії.
A трансформатор складається не більше, ніж з пари дротових котушок, які можна обмотати навколо загального сердечника або двох жил, розміщених поруч. Трансформатори працюють лише зі змінним струмом (змінного струму), оскільки вони покладаються на електромагнітну індукцію, завдяки чому змінне електричне поле створює магнітне поле, і навпаки.
Зробити трансформатор для шкільного проекту легко, але його потрібно використовувати з безпечним джерелом живлення, а потужність 120 В, що надходить від настінної вилки, не є безпечною. Однією з проблем трансформаторів є те, що вони нагріваються через опір дроту, і якщо вхідна напруга занадто висока, дроти можуть нагрітися досить, щоб спалити вас або розвести вогонь. Отже, побудова безпечного джерела живлення є важливою частиною проекту, що демонструє роботу трансформатора.
Використовуйте світлове затемнення для джерела живлення
Щоб побудувати безпечне джерело живлення, вам знадобиться пластикова електрична коробка, стара вилка від приладу, яким ви більше не користуєтесь, і вимикач світла, також відомий як перемикач. Ось як побудувати джерело живлення (обов’язково дотримуйтесь процедур безпеки під час роботи з електрикою!):
- Відріжте шнур від приладу та розріжте шнур навпіл. Відкладіть деталь без штекера на потім. Зачистіть дроти штекера за допомогою знімача дроту, оголюючи близько дюйма оголеного дроту на кожному.
- Підключіть дроти штекера до вхідної клеми вимикача. Вам не потрібно турбуватися про полярність. За допомогою дротяних гайок зробіть зрощувальні з'єднання.
- Зачистіть обидва кінці додаткового шнура, відокреміть дроти і підключіть один кінець шнура до вихідних клем вимикача. Інший кінець забезпечує вхідну потужність трансформатора.
- Вкрутіть перемикач у пластикову електричну коробку та проведіть дроти через отвори на задній панелі коробки.
- Встановіть перемикач у найнижче положення та закріпіть його у такому положенні, щоб ви не могли його змінити.
Побудова понижуючого трансформатора
Для виготовлення трансформатора вам потрібні два основних інгредієнти. Перший - це сталевий сердечник, а інший - багато тонкого провідного дроту. 3- або 4-дюймова сталева машинна шайба, доступна в будівельних магазинах, робить хороший сердечник. Найкращий для використання дріт - це магнітний дріт 28 калібру, який покритий ізоляцією. Ви можете отримати це в будь-якому магазині електроніки.
Зробіть дві окремі обмотки на котушці. Чим більше разів ви змотуєте котушку, тим краще трансформатор буде працювати. Обов’язково підрахуйте обмотки і відстежуйте цифри - ця інформація вам знадобиться під час тестування трансформатора.
Для виготовлення понижуючого трансформатора кількість обмоток на первинній котушці має бути менше кількості на вторинній котушці. Відношення напруги буде дорівнює відношенню кількості витків на котушках. Наприклад, якщо первинна котушка має 200 витків, а вторинна котушка - 100, трансформатор зменшить вхідну напругу навпіл.
Демонстрація роботи трансформатора
Перш ніж випробовувати трансформатор, зніміть кінці проводів і встановіть трансформатор у пластикову електричну коробку з двома групами для забезпечення безпеки. З'єднайте дроти первинної котушки з проводами, що надходять від вимикача. Відокреміть дроти вторинної котушки, щоб переконатися, що вони не створюють короткого замикання під час підключення живлення.
Підключіть трансформатор, встановіть мультиметр, щоб перевірити напругу змінного струму і перевірити напругу, що надходить від вимикача, торкнувшись виводів лічильника до відокремлених вихідних проводів. Тепер перевірте напругу, що надходить від вторинної котушки. Запишіть свої результати.
