Transformator jest przeznaczony do przetwarzania napięcia przemiennego i służy również do izolacji galwanicznej. Urządzenie znajduje zastosowanie w radiotechnice, elektroenergetyce i elektronice. Reprezentuje jedno lub więcej uzwojeń taśmy lub drutu, na które oddziałuje pole magnetyczne. Są nawinięte na małym rdzeniu, który jest jednocześnie rdzeniem magnetycznym.
Kto wynalazł transformator?
W 1848 roku Francuz G. Ruhmkorf wymyślił cewkę indukcyjną o specjalnej konstrukcji. Ten wynalazek był prototypem współczesnego transformatora. Mechanik uzyskał wysokie wahania napięcia za pomocą tej cewki. Zaistniała potrzeba przekształcenia w jakiś sposób prądu stałego w prąd przemienny. Na tej podstawie Heinrich Daniel Ruhmkorff użył specjalnego wyłącznika, który przełączał się szeregowo z cewką.
Gdy wystąpiło zwarcie, napięcie w uzwojeniu wtórnym wzrosło. Przekroczyła napięcie w uzwojeniu pierwotnym o tyle, ile liczba zwojów na uzwojeniu wtórnym była większa. Urządzeniem przerywającym była mała sprężynowa płytka. Im częściej onaużyto, tym wyższe napięcie. Aby płytka otworzyła obwód, potrzebne było pole magnetyczne, które zostało wytworzone przez rdzeń. Cewka Ruhmkorffa była szeroko stosowana w latach 70. XX wieku.
Nowoczesny transformator
G. Ruhmkorff był tym, który wynalazł transformator. Jego pomysł doprowadził do perfekcji naukowiec P. N. Yablochkov, który przedstawił swoje dzieło w 1876 roku. Jako rdzeń użył specjalnego pręta, na którym były już nawinięte uzwojenia. Do przerwania prądu stałego naukowiec użył nie płytki sprężynowej, ale cewek indukcyjnych.
Wszystkie uzwojenia pierwotne zostały uruchomione szeregowo i dały potrzebne napięcie. W wtórnym zastosowano lampy, które pracowały na przychodzącej energii. Później zauważono, że możliwe jest zmniejszenie strat energii. W tym celu należy założyć na rdzeń obie cewki - pierwotną i wtórną.
Ważne jest, aby wiedzieć, przez kogo i kiedy został wynaleziony pierwszy transformator, aby nie założyć, że został on wynaleziony przez Jabłoczkowa. Naukowiec przypomniał sobie rozwój, aby był wygodniejszy w użyciu.
Rozwój naukowca był urządzeniem z otwartymi rdzeniami. Później powstaje nowy typ - z zamkniętymi, który został opracowany przez braci Hopkinson. Odkrycie pomogło znacznie obniżyć koszty energii. Zasada działania polegała na tym, że na rdzeniu umieszczano naprzemiennie cewki wysokiego i niskiego napięcia. Sam pręt wykonany jest z drutów i stalowych taśm, które są oddzielonespecjalny materiał izolacyjny.
Rodzaje transformatorów
Dzięki temu, kto wynalazł transformatory, dziś istnieją różne kategorie tych urządzeń:
- Napięcie doładowania - niskie napięcie znacznie wzrasta na wyjściu.
- Redukcja napięcia - wchodzi duże napięcie, a wychodzi małe. Taki system jest niezbędny w miejscach, w których występują spadki napięcia. Oto najpopularniejsze projekty.
- Jednofazowe i trójfazowe - a trzy transformatory jednofazowe mogą z powodzeniem wykonywać pracę trójfazowego. Ponieważ jeden transformator trójfazowy w rzeczywistości składa się z trzech jednofazowych.
- Wymuszone i naturalne chłodzenie.
Jakie są potrzebne transformatory?
Aby skompensować promieniowanie cieplne tracone podczas przesyłania prądu, elektrownie wytwarzają bardzo wysokie napięcie, które w takich ilościach nie jest potrzebne większości urządzeń. W takich przypadkach z pomocą przychodzi transformator. Reguluje napięcie zwiększając je podczas transmisji, a następnie obniżając je w drodze do użytkownika. W przeciwnym razie cały sprzęt nie wytrzymałby ataku tak ogromnej mocy i spłonąłby lub eksplodował.
Ponadto urządzenia elektryczne są wyposażone w transformatory w życiu codziennym, ponieważ stale potrzebują różnych napięć w kilku strumieniach. Dziś urządzenie jest używane w komputerach i telewizorach. Trzeba podziękować temu, który wynalazł transformator, bo bez niegowiększość urządzeń nie byłaby w stanie normalnie działać. W najlepszym razie bylibyśmy otoczeni przez urządzenia działające nie przy niskim (bezpiecznym) napięciu, ale przy wysokim.
Wiele rodzajów takich produktów jest ważnych w życiu codziennym. Aby nie być zszokowanym, najczęściej stosuje się transformator izolujący, co zmniejsza to ryzyko. Do pomiaru stale zmieniającego się napięcia stosuje się również to urządzenie. Jest to konieczne, aby zapewnić bezpieczeństwo ludności podczas przepięć. Oddzielne typy (przekładniki prądowe) służą do pomiaru ilości zużytej energii.
