При прохождении переменного тока через первичную обмотку трансформатора ток намагничивает железный сердечник, силовые линии магнитного поля проходят через сердечник сначала в одном, а затем в противоположном направлении. Поскольку эти силовые линии охватываются и вторичной обмоткой, в ней наводится переменная э. д. с.
Если число витков во вторичной обмотке больше, чем в первичной, то трансформатор повышает напряжение. И наоборот, если число витков во вторичной обмотке меньше, чем в первичной, то трансформатор понижает напряжение.
Когда число витков во вторичной обмотке вдвое, втрое или вчетверо больше числа витков в первичной обмотке, то э. д. с. во вторичной обмотке в соответственное число раз выше э. д. с. в первичной.
Следовательно, напряжение во вторичной обмотке отличается от напряжения в первичной обмотке во столько раз, во сколько раз отличаются числа витков в них.
Не представляет ли повышающий трансформатор исключения из закона сохранения энергии?
Давайте попробуем ответить на этот вопрос. Например, через первичную обмотку трансформатора идет ток 10 А. Значит, мощность, потребляемая первичной обмоткой при напряжении на ней 220 В, составляет 220 x 10 = 2200 Вт.
Предполагая, что никаких потерь при передаче энергии во вторичную обмотку нет, мы находим, что при напряжении на ней 1100 В и потребляемой мощности 2200 Вт ток через обмотку равен 2200 / 1100 = 2 А.
Таким образом, трансформатор, если пренебречь малыми потерями, понижает ток ровно во столько раз, во сколько повышает напряжение, и никакого выигрыша в мощности или энергии не дает.
Иными словами, при повышении напряжения во вторичной обмотке ток через нее уменьшается, и наоборот, т. е. ток меняется обратно пропорционально напряжению.
Смотрите также: Трансформаторы и автотрансформаторы - в чем различие и особенность
