Для получения напряжений, используемых с целью питания различных устройств, в электротехнике применяются трансформаторы и автотрансформаторы. Из-за одинаковости названий неопытному пользователю сложно оценить разницу между ними, тем более что принцип работы этих электротехнических приборов очень схож. Однако по своему функциональному назначению и внутреннему устройству они существенно отличаются одно от другого.
Что такое трансформатор?
Трансформатор – это несложное техническое устройство, имеющее в своем составе две или более катушки, размещенные на одном общем сердечнике или магнитопроводе (фото ниже).
За счет такого расположения обмоток они индуктивно взаимосвязаны, так как находятся в общем электромагнитном поле. Согласно закону Фарадея при активации одной из катушек (при появлении ЭДС в ее витках за счет протекания переменного тока) в другой наводится вторичное напряжение. Оно совпадает по фазе и частоте с исходным сигналом, но имеет отличную от него амплитуду.
Обратите внимание: Величина наведенного напряжения зависит от соотношения числа витков провода в первичной и вторичной катушках.
Особенность конструкции такого устройства состоит в том, что обе обмотки трансформатора не имеют электрической связи (гальванически развязаны).
Принцип действия
Предположим, что на первичную обмотку трансформаторного устройства подается сетевое напряжение U1 амплитудой 220 Вольт (или любой другой величины). При этом протекающий по ней переменный ток породит магнитный поток, который пронизывает сердечник и согласно закону Фарадея наведет во вторичной обмотке определенную ЭДС U2 (фото ниже).
Дополнительная информация: Принцип взаимодействия катушек трансформатора основан на известном явлении электромагнитной индукции.
При этом величина выходного напряжения зависит от его конструктивных особенностей (соотношения витков первичной N1 и вторичной N2 обмоток или коэффициента трансформации).
Автотрансформатор
У автотрансформатора по факту всего одна обмотка, имеющая несколько электрических отводов. То есть в этом приборе первичные и вторичные катушки электрически связаны между собой (развязки по питанию нет) В этом и проявляется его основное отличие от обычного трансформатора (разница – на фото ниже).
Обмотка прибора имеет не менее трех выводов, за счет подключения к которым удается получить напряжение нужной амплитуды.
Важно! Поскольку у автотрансформатора гальваническая развязка отсутствует – сетевое напряжение 220 Вольт может оказаться приложенным к выходной части схемы.
Это чревато сгоранием подключенных к выходу приборов, а также представляет угрозу для работающего с нагрузками пользователя. Автотрансформаторные устройства выпускаются в двух исполнениях: они бывают с фиксированным или регулируемым выходом. К последнему типу относятся такие известные изделия, как лабораторные автотрансформаторы (ЛАТРы).