Hva er Elektrisk Transformers?

Det er et vanlig problem i verden av elektrisitet: elektronikken for hånd krever en inngang på en spenning, og det eneste spenningskilde tilveiebringer en forskjellig, andre spenning. Strømmen som kommer fra stikkontakter i USA kommer ut på 110 volt, mens datamaskiner, TV, spillkonsoller og omtrent alt annet med PC-komponenter krever spenninger fra 3 til 15 volt. Den mest vanlige løsningen på problemet er å bruke en elektrisk transformator. Disse enhetene konvertere en spenning til en annen gjennom virkningene av magnetisme.

Historie

Den tidligste transformator ble oppfunnet i 1836 av Nicholas Callan. Den besto av luftkjerneinduksjonsspoler med et varierende antall omdreininger. Målet med disse enhetene var å overtale høyere spenninger fra batteri kilder. Etter varierende grad av utvikling, i 1885, ble de første lukkede kjerne enheter gjensidig utviklet av Blathy, Deri og Zipernowsky. I stedet for å være i åpen luft som deres tidligere utgavene, er disse transformatorer hadde spolene er viklet rundt den sentrale kjerne, som betjenes for å holde magnetfeltet omtrent fullstendig inne i kjernen. Som et resultat ble spenninger bedre regulert, og transformatorer endelig startet sin rask reise for å angi industrien.

fysikk

Drifts prinsippene for en transformator stole på forholdet mellom elektrisk strøm og magnetiske felt. Dette forholdet er basert på endring: når strømmen endres (på grunn av en vekselstrøm kilde), er et magnetisk felt opprettes, og når feltet endres, en strøm er gjort. Disse to koblede mengder kan bli merket som felt B og strøm I. Forholdet mellom de to har det magnetiske felt B direkte proporsjonal med strømmen I, så vel som antall omdreininger, eller lag, på spolen.

En transformator fungerer ved å utnytte både den nåværende generer-feltet fenomen og feltet generer gjeldende fenomen. Den første nåværende I1 skaper feltet B. felt B skaper da den nåværende I2 i den sekundære spolen. Dersom de primære og sekundære spoler er identiske, vil strømmene være lik hverandre. Hvis, derimot, har den sekundære spiralen dobbelt så mange vindinger, da det felt B vil generere bare halvparten av strømmen.

Gjennom hele denne prosessen, blir strøm konservert (ideelt). Siden strømmen er produktet av spenningen V og strømmen I, betyr at halvparten av dagens to ganger spenningen. Dette er effekten blir utnyttet. Tre ganger så mange svinger betyr at V2 = 3V1. Halvparten så mange vindinger fører til halvparten av spenningen, og så videre.

effekttap

Ingen ekte system sparer strøm, og elektrisk transformator er ikke annerledes. Den har en rekke kilder til effekttap som kan påvirke strømmen og / eller spenningen i den sekundære spolen. De fleste av disse er på grunn av genereringen av varme, noe som er et resultat av magnetiske felter blir der de ikke skal. Magnetfelt kan ha mister energi til virvelstrømmer og har små tap på grunn av utvidelsen og sammentrekningen av magnetisk materiale. Strømninger kan også se tap i form av motstand i spolene og de små mekaniske vibrasjoner som oppstår i spolene som det magnetiske feltet utøver en kraft på de ladede linjer. I alle transformator design, tap er en nødvendig del av oppskriften, og må kompenseres for.

Smaker av Transformer

Det er ganske mange transformator design som er i bruk i dag, som hver besitter fordeler som passer sitt formål. Måletransformatorer er konstruert for det formål å måle den strøm og / eller spenning i et gitt effekt linje eller krets, som er spesielt skreddersydd for å maksimere nøyaktigheten. Puls transformatorer er laget for å fungere med de rektangulære pulser som utgjør hoveddelen av digitale logiske kretser. Transformers arbeide med vekselstrøm, og når dagens veksler på radiofrekvenser, RF transformatorer falle i nød, som strømmer i RF-regimet utgjøre sine egne problemer.

Transformatorer kommer også i en rekke størrelser, alt fra størrelsen på en marmor til størrelsen av et rom, alt avhengig av strømbelastning og andre spesifikasjoner. En av de beste tingene om transformatorer er den enkle som en grunnleggende transformator kan gjøres, når det gis wire og en svart kjerne. Mens kanskje ikke så energieffektiv som andre transformatorer, hjemmelagde transformatorer gi full kontroll til byggherren.

applikasjoner

Transformers er i omtrent alt som krever strøm. I suburban nabolag, store metallbokser på siden av veien som er en ensartet farge, bli varm og har en svak summende lyd er transformatorer. Transformatorer er på elektriske poler og strømstasjoner, siden det er mer effektivt å overføre kraft til en høyere spenning. Transformers har god bruk i audioutstyr, mikrofoner og høyttalere. Enhver liten svart boks som du kobler din elektronikk inn i veggen med vil inneholde transformatorer som utfører en stor del av arbeidet i å slippe veggen spenning på 110 ned til 12 eller 15 volt. Det finnes mange programmer av transformatorer og mange løsninger som bruker dem.