В начале своего обучения на электрика мне было очень интересно, как трансформатор передаёт энергию от одной обмотки к другой, ведь они никак не соединены – прямо через воздух? Я думаю, многим будет интересно об этом узнать, так что читайте дальше – поговорим о трансформаторе и о том, как он работает.
Трансформатор – зачем он нужен и как устроен
Электрический трансформатор предназначен для преобразования переменного тока – чаще всего для повышения или понижения напряжения. Он состоит из двух и более обмоток, а также магнитопровода, который проходит сквозь эти обмотки. Обмотка это катушка провода, а магнитопровод – пакет из пластин железа, изолированных друг от друга.
В трансформаторе есть входная (первичная) обмотка, которая является его «входом» и одна или несколько вторичных обмоток, на выводах которых возникает изменённое напряжение. Но как оно туда попадает, если первичная обмотка изолирована от вторичных? Это самое интересное.
Переменный электрический ток, проходящий по проводнику, порождает электромагнитное поле. Как понятно из названия, оно состоит из электрической и магнитной составляющих.
Если в магнитное поле проводника попадёт другой проводник, то в нём возникнет электрический ток, даже если проводники не соединены между собой. Напряжение этого тока будет зависеть от того, сколько раз проводник пересекает магнитное поле или, говоря иначе, сколько у него витков. На этом принципе и работает трансформатор.
Магнитопровод трансформатора создан для концентрации магнитного поля – чем меньше энергии будет уходить «в атмосферу», тем больший КПД будет у трансформатора. Таким образом, почти всё магнитное поле первичной обмотки передаётся на вторичную, а вместе с ним – энергия электричества. Чем больше мощность трансформатора, тем выше его КПД.
Какие бывают трансформаторы?
Трансформаторы делятся на:
- понижающие напряжение;
- повышающие напряжение;
- разделительные, где напряжение не изменяется;
- автотрансформаторы, где есть только одна обмотка.
С первыми двумя всё понятно – у них обмотки с разным числом витков, что даёт возможность повышать или понижать напряжение. А два других более специфичные.
Разделительный трансформатор предназначен для отделения одной части проводки от другой, для целей безопасности – после такого трансформатора даже если дотронуться до фазного провода 220 Вольт он не будет биться током: опасность будет только если взять в руки оба провода сразу.
Автотрансформатор применяется для ступенчатого и плавного изменения выходного напряжения – он используется в стабилизаторах и ЛАТРах – лабораторных автотрансформаторах для испытания различных электроприборов на пониженное и повышенное напряжение.
Спасибо, что дочитали – ставьте статье лайк и подпишитесь на канал «Электрика для всех»!