Трансформатор кернеуді ток күшінің жоғалуы салдарынан немесе керісінше арттыруға мүмкіндік береді. Барлық жағдайда энергияның сақталу заңы қолданылады, бірақ оның кейбіреулері сөзсіз жылуға айналады. Сондықтан трансформатордың тиімділігі, әдетте, бірлікке жақын болғанымен, одан аз.
Нұсқаулық
1-қадам
Трансформатор электромагниттік индукция деп аталатын құбылысқа негізделген. Өткізгішке өзгеретін магнит өрісі әсер еткенде, осы өткізгіштің ұштарында кернеу пайда болады, ол осы өрістің өзгеруінің бірінші туындысына сәйкес келеді. Осылайша, өріс тұрақты болған кезде, өткізгіштің ұштарында кернеу пайда болмайды. Бұл кернеу өте аз, бірақ оны арттыруға болады. Ол үшін түзу өткізгіштің орнына қажетті бұрылыстар санынан тұратын катушканы қолдану жеткілікті. Бұрылыстар тізбектей жалғанғандықтан, олардағы кернеулер қорытындыланады. Демек, басқа нәрселер тең болған кезде, кернеу бұрылыстар санына сәйкес келетін рет бойынша бір айналымнан немесе түзу өткізгіштен үлкен болады.
2-қадам
Айнымалы магнит өрісін әртүрлі тәсілдермен жасауға болады. Мысалы, магнитті катушка жанында айналдыру генератор жасайды. Трансформаторда бұл үшін бастапқы орам деп аталатын тағы бір орам қолданылады және оған сол немесе басқа түрдегі кернеу қолданылады. Екінші орамада кернеу пайда болады, оның формасы бастапқы орамдағы кернеу толқынының бірінші туындысына сәйкес келеді. Егер бірінші орамдағы кернеу синусоидалы түрде өзгерсе, екіншісінде ол косинус тәрізді болады. Трансформация коэффициенті (тиімділікпен шатастыруға болмайды) орамалардың бұрылыстарының санына сәйкес келеді. Ол аз немесе көп болуы мүмкін. Бірінші жағдайда трансформатор төмендейді, екіншісінде - жоғарылатады. Бір вольттағы айналым саны («вольттағы бұрылыс саны» деп аталады) барлық трансформатор орамдары үшін бірдей. Қуат жиілігінің трансформаторлары үшін ол кем дегенде 10 құрайды, әйтпесе тиімділік төмендейді және қыздыру артады.
3-қадам
Ауаның магниттік өткізгіштігі өте төмен, сондықтан ядросыз трансформаторлар өте жоғары жиілікте жұмыс істегенде ғана қолданылады. Өнеркәсіптік жиіліктік трансформаторларда диэлектрлік қабатпен жабылған болат плиталардан жасалған өзектер қолданылды. Осыған байланысты плиталар бір-бірінен электрлік оқшауланған, ал құйынды токтар пайда болмайды, бұл тиімділікті төмендетіп, қыздыруды арттыра алады. Үлкейтілген жиілікте жұмыс істейтін коммутациялық қорек көздерінің трансформаторларында мұндай ядролар қолданылмайды, өйткені әрбір жеке пластинада құйынды токтар пайда болуы мүмкін, ал магнит өткізгіштігі шамадан тыс. Мұнда феррит өзектері қолданылады - магниттік қасиеттері бар диэлектриктер.
4-қадам
Трансформатордағы оның тиімділігін төмендететін шығындар оның айнымалы электромагниттік өрісінің шығуына, оларды басу үшін қабылданған шараларға қарамастан өзекте пайда болатын кішігірім құйынды токтарға, сондай-ақ белсенді қарсылықтың болуына байланысты туындайды. орамалар. Барлық осы факторлар, біріншісінен басқа, трансформатордың қызуына әкеледі. Орамның белсенді кедергісі қуат көзінің немесе жүктеменің ішкі кедергісімен салыстырғанда шамалы болуы керек. Сондықтан орамнан өтетін ток неғұрлым көп болса және ондағы кернеу неғұрлым төмен болса, соғұрлым ол үшін сым қалыңырақ қолданылады.
