Elektronik Basics: Was Sie wissen müssen über Transformers wissen
Ein Transformator verbindet die beiden Grundprinzipien des Magnetismus und der Induktivität von zwei Drahtspulen in enger Nähe zueinander platzieren. Hier sind die Prinzipien, die der Transformator nutzt:
Ein Wechsel Strom durch einen Draht erzeugt ein sich bewegendes Magnetfeld um den Draht.
Ein Wechsel Strom in einem Draht induziert werden, die auf einem sich bewegenden Magnetfeld ausgesetzt wird.
Wenn eine Quelle von AC zu einer der Spulen verbunden ist, erzeugt die Spule ein Magnetfeld, das mit der sich ändernden Spannung des AC in Konzert expandiert und kollabiert. Mit anderen Worten, wenn die Spannung steigt an der Spule, erzeugt die Spule ein expandierendes Magnetfeld. Wenn die Spannung ihren Höhepunkt erreicht und abzunehmen beginnt, beginnt sich das Magnetfeld um die Spule herum erzeugt zu kollabieren.
Die zweite Spule wird innerhalb des Magnetfeldes angeordnet von der ersten Spule erzeugt. Da das Magnetfeld dehnt sich aus, induziert es in der zweiten Spulenstrom. Die Spannung über der zweiten Spule ansteigt, solange das Magnetfeld ausdehnt. Wenn das Magnetfeld zu kollabieren beginnt, beginnt die Spannung über der zweiten Spule zu verringern.
Somit spiegelt der Strom induziert in der zweiten Spule den Strom, der durch die erste Spule geleitet wird. Eine kleine Menge an Energie in den Prozess verloren, aber wenn der Transformator gut ausgebildet ist, die Stärke des Stroms in der zweiten Spule induziert wird, ist sehr nahe an der Stärke des Stroms durch die erste Spule geleitet.
Die erste Spule in einem Transformator - derjenige, der mit der Wechselspannung verbunden ist - wird genannt Primärspule. Die zweite Spule - die eine, in der eine Wechselspannung induziert wird, - das heißt Sekundärspule. Alle Transformatoren haben sowohl eine Primär- und eine Sekundärspule.
Ein Transformator, dessen Primärspule hat mehr Windungen als die Sekundärspule ein genannt wird Step-down-Transformator weil es Spannung reduziert - dass die Spannung an der Sekundärwicklung ist, kleiner ist als die Spannung an der Primärspule. Ähnlich ist ein Transformator, der mehr Windungen in der Sekundär als im primären hat heißt a Aufwärtstransformator denn es erhöht die Spannung.
Obwohl die Spannung steigt in einem Aufwärtstransformator wird der Strom proportional verringert. Wenn beispielsweise die Primärwicklung halb so viele Windungen wie die Sekundärspule besitzt, wird die Spannung in der Sekundärspule induziert werden zweimal die Spannung, die an die Primärspule angelegt wird, aber der Strom, der durch die Sekundärspule fließt, wird die Hälfte der aktuellen durch die Primärspule fließt.
Wenn in ähnlicher Weise nimmt die Spannung in einem Abwärtstransformator, steigt der Strom proportional. Somit wird, wenn die Spannung in zwei Hälften geschnitten, die Strom verdoppelt.
Denken Sie daran, die Grundformel für die Berechnung der elektrischen Leistung:
P = V I
Mit anderen Worten: Macht gleich Spannung mal Strom. Ein Transformator überträgt Leistung von der Primärspule zu der Sekundärspule. Da die Leistung die gleiche, wenn die Spannung steigt bleiben muss, muss der Strom zu verringern. Ebenso, wenn die Spannung abnimmt, muß der Strom erhöht.
Transformers sind der Hauptgrund, warum wir stattdessen Strom von Gleichstrom in großen Energieverteilungssystemen verwenden abwechseln. Das ist, weil, wenn Sie große Mengen an Energie über eine lange Strecke schicken, ist es viel effizienter, die Macht in Form von hoher Spannung und niedrigem Strom zu senden.
Transformers arbeiten nur mit Wechselstrom. Das ist, weil es die Veränderung des Magnetfelds, das durch die Primärspule erzeugt, die Spannung in der Sekundärspule induziert. Zu erstellen, muss ein sich änderndes Magnetfeld, die Spannung an die Primärspule angelegt werden ständig ändert. Da DC eine stetige, feste Spannung ist, erzeugt es ein festes Magnetfeld, das nicht Spannung in der Sekundärspule induziert wird.