Трансформаторлар

ДОСТАРЫМЕН БІРГЕ АКЦИЯ:

Трансформатордың құрылымы және жұмысы

Айнымалы токтың жиілігін өзгертпей, кернеуді бір мәннен екінші мәнге ауыстыратын құрылғылар трансформаторлар деп аталады.

Трансформаторларда екі катушка жалпы өзекке орнатылған (Cурет 199). Бұл жағдайда бірінші катушкадағы орамдарды біріншілік орамалар, ал екінші катушкалардағы орамдарды екінші реттік орамалар деп атайды.

Негізгі перде U₁ кернеуді айнымалы токқа қосайық. Айнымалы ток катушкаларда айнымалы магнит өрісін жасайды. Бұл катушканың магниттік күш сызықтары өзек арқылы екінші катушкаға өтеді.
Нәтижесінде екінші циклдағы U₂ айнымалы токтың кернеуі пайда болады. Бұл токтың жиілігі бастапқы орамдағы токтың жиілігімен бірдей.
U екінші пердеде₂ кернеу мөлшері бастапқы және қайталама орамдардағы сымдардың бұрылу санына байланысты. Тәжірибелер көрсеткендей, екінші орамдағы орамдардың саны бастапқы орамдағы орамдар санынан бірнеше есе аз, ал екінші орамда пайда болатын токтың кернеуі бірнеше есе аз. Керісінше, екінші орамдағы орамдардың саны бастапқы орамдағы орамдардың санына қарағанда көп болса, екінші орамдағы кернеу соғұрлым көп болады.
Бастапқы орамдағы пакеттер саны n₁, оған қолданылатын кернеу U₁, екінші орамдағы пакеттер саны n₂, онда пайда болатын кернеу U₂ алу Бұл жағдайда келесі өрнек орынды:

Демек, айнымалы токтың кернеуін өзгертуге болады. Бұл айнымалы токтың маңызды ерекшелігі.

Айнымалы ток өткізгішіндегі кернеуді өзгерту айнымалы ток түрлендіруі деп аталады.
Трансформатор - айнымалы ток өткізгішіндегі кернеуді өзгертетін құрылғы.
‘Трансформация’ және ‘трансформатор’ сөздері латынның ‘transformo’ деген сөзінен шыққан, яғни ‘түрлендіремін’ дегенді білдіреді.

200-суретте трансформатор және оның схемасы көрсетілген.

Трансформаторлар екі типті.
Егер трансформатордың қайталама орамасындағы кернеу бастапқы орамдағы кернеуінен үлкен болса, онда мұндай трансформаторды күшейту трансформаторы деп атайды.
Қадамдық трансформатордағы n₂ > n₁ және U₂ > U₁ болады.
Егер трансформатордың қайталама орамасындағы кернеу бастапқы орамдағы кернеуінен аз болса, онда мұндай трансформаторды төмендететін трансформатор деп атайды.
Төменгі трансформатордағы n₂ <n₁ және U₂ <U₁ болады.

Трансформатордағы энергия айналымы
Трансформатор бастапқы орамдағы электр қуатының белгілі бір кернеуін екінші орамдағы басқа кернеуге электр энергиясына айналдырады.
Трансформатордың бастапқы және қайталама орамаларындағы ток күші келесідей:
P₁=I₁U₁ және P₂=I₂U₂.
Жетілдірілген трансформаторлардың тиімділігі өте жоғары, 99-99,5%. Мұндай трансформаторларда трансформация кезінде электр энергиясының жоғалуын ескеру мүмкін емес, яғни P₁ = Р₂ алуға болады. Бұл жағдайда:

Трансформаторда қайталама орамдағы кернеу неғұрлым көп болса, соғұрлым ток азаяды.

Мысалы, трансформатордың бастапқы орамасы U₁ Электр желісіне = 220 В қосылды делік. Екінші орамдағы кернеу U құрайды₂ = 500 В. Егер екінші контур тұтынушыға қосылған болса, ондағы I₂ бірінші орамдағы ток I₁ токтан 2,4 есе аз.

Мұндай қатынасты сипаттау үшін түрлендіру коэффициенті (k) деп аталатын шама енгізіледі:

K> 1 болған кезде трансформаторды төмендету деп атайды, ал k <1 болғанда, оны күшейту трансформаторы деп атайды.

Дереккөз: Физика оқулығы
Өзбекстанның ұлттық энциклопедиясы
Мемлекеттік ғылыми баспа. Т. 2010 жыл