Трансформатор это одно из самых важных устройств для электрики и энергетики. Без него никакая дальняя передача электроэнергии была бы невозможна. Но как работает это замечательное устройство? Вы удивитесь, какой простой, но, в то же время, чудесный принцип лежит в основе его работы! Интересно? Тогда читайте дальше!
Превращения электричества: научная магия
Электрическая энергия может существовать в двух видах - электрического поля и магнитного. Поле - это невидимая сила, способная вызывать в предметах самые разные процессы. Например, поле гравитации притягивает ваш бутерброд к полу, когда вы, по неловкости, выпускаете его из рук. А электрическое и магнитное поле действуют на металлы. Когда магнитное поле пересекает металл, причём "в движении", в металле возникает упорядоченное движение зарядов, то есть электрический ток.
Конечно, если убрать магнитное поле, заряды снова "разбредутся" и ток сойдёт на нет. Но при повторении этого процесса раз за разом, по кругу, на концах металлического предмета появится переменное напряжение - так работает генератор.
Трансформатор - превращатель: работаем с магнитным полем
Хорошо - скажете вы - но при чём тут трансформатор? Да при всём! Что представляет собой любой трансформатор? Две катушки с проводом, надетые на железную рамку. И да - они не соединены друг с другом - вообще никак. Между ними пустота - но не совсем.
Если подать на одну из катушек переменное напряжение, она породит магнитное поле - тоже переменное. Через железную рамку, которая вбирает в себя это поле, оно попадает на вторую катушку. А что происходит, когда через провод проходит движущееся магнитное поле? Правильно - в нём возникает ток.
Если на обоих катушках одинаковое количество оборотов (витков) провода, то и напряжение на выходе будет равно напряжению на входе, потому что магнитное поле порождается и впитывается одинаковым числом "рамок" из провода.
Но при разном числе витков, напряжение изменится. Если на второй катушке витков в два раза больше, чем на первой - напряжение повысится в два раза. Это применяется в линиях электропередачи - при высоком напряжении сила тока становится небольшой и потери на тепло в проводах стремятся к нулю. Это повышающий трансформатор.
А понижающий трансформатор, то есть тот, в котором вторая катушка имеет меньше витков, чем первая, используется в бытовой технике и так называемых подстанциях - домиках, внутри которых очень высокое напряжение, пришедшее издалека, становится нормальным - 380/220 Вольт и подаётся в наши дома.
Заключение
Трансформаторы есть почти везде - в вашем доме их наберётся не меньше двух десятков. Знать, как они работают - это не только интересно, но и полезно: если уметь исправить неполадки с питанием, 80% всех неисправностей в проводке и приборах, будут вам по плечу - представьте себе экономию на покупке новой техники и починке старой! Главное иметь здоровое любопытство и желание учиться.
Удачных ремонтов и стабильного электричества!