Opět jsme provedli experiment. Jen tentokrát – ne vodou, ale hřebíky a drátem.

Takže vezmeme velký hřebík, nebo ještě lépe šroub. A namotáme kolem něj 50. 100 závitů měděného drátu (s izolací). Konce drátu připojíme k baterii.
Všechno. Od této chvíle se z dosud nevýrazného svorníku stává magnet! Můžete zkontrolovat, vše zmagnetizuje.
my se radujeme. Odpojíme šroub od baterie – jinak se rychle vybije =)

Právě jsme vytvořili elektromagnet vlastníma rukama. Na druhou stranu je to stále stejný induktor, že?
Že jo! Induktor se stává magnetickým, když jím prochází proud. Jinými slovy, kolem něj vzniká magnetické pole (MF).

Tato vlastnost cívky je široce používána. Například na této vlastnosti fungují všechny elektromotory. Ani jedna elektrická lokomotiva a ani jeden výtah by se nepohnuly, kdyby při protékání proudu vinutími kolem nich nevznikl MF. Opravdu úžasná nemovitost.

A nyní přistupme k problému z druhé strany. Vezměme si docela silný permanentní magnet. Můžete například vyjmout reproduktor ze své oblíbené televize (nebo z oblíbených počítačových reproduktorů). Určitě je na něm magnet. =))).

A také potřebujeme voltmetr! Takové zařízení pro měření napětí. Lepší – ukazatel, ne digitální. A je to lepší – s nulou uprostřed stupnice, takže měří kladné i záporné napětí. Vypadá to nějak takto:

Nyní připojíme voltmetr k naší cívce (která je navinutá na šroubu) a přivedeme k ní magnet, přičemž pečlivě sledujeme hodnoty voltmetru. V okamžiku, kdy magnet přivedeme k cívce, ručička voltmetru se vychýlí jedním směrem. Když magnet odstraníme, šipka se vychýlí opačným směrem. Čím rychleji se magnet pohybuje, tím více se jehla odchyluje.

A proč všechny? Protože když se změní síla magnetického pole kolem cívky, objeví se v cívce proud (což znamená, že se mezi jejími konci objeví napětí). Poznámka: při výměně. Pokud k cívce jednoduše přiložíte magnet, nebude tam žádný proud, protože síla magnetického pole vytvořeného magnetem je konstantní.

Nebýt této nemovitosti, všichni bychom stále seděli ve tmě a bez internetu. Protože právě na základě této vlastnosti fungují elektrické generátory v jakékoli elektrárně.

Nyní vše spojíme dohromady:

1. Když cívkou protéká proud, vytvoří se kolem ní MF.
2. Při změně MF kolem cívky v ní vzniká proud.

Zkusme tyto vlastnosti spojit.
Namotáme na šroub další cívku (na tu starou). Také 100 závitů Aby nedošlo k záměně vývodů, na vývodech staré cívky nejprve uvážeme uzly.

Na druhou (novou) cívku připojíme voltmetr a na první (starou) baterii. Při připojování baterie se podívejte na voltmetr. co myslíš, že se stane?
Že jo! Když je baterie připojena, proud bude protékat první cívkou. Kolem něj se objeví MP (to znamená, že se změní z 0 na nějakou hodnotu). To znamená, že v tomto okamžiku vznikne ve druhé cívce proud. A šipka se vychýlí.

ČTĚTE VÍCE
Jaký je rozdíl mezi modrým a červeným akumulátorem?

Totéž se děje při odpojení baterie. MP prudce klesne na nulu, v důsledku čehož se ve druhém vinutí znovu objeví proud, ale v opačném směru.

Pokud odpojujete a připojujete baterii velmi často, ručička voltmetru bude neustále škubat tam a zpět.

Takže, o čem to mluvím?
Připojováním a odpojováním baterie v podstatě vytváříme střídavý proud v prvním vinutí. V tomto případě vzniká střídavý proud i ve druhém vinutí. Tak proč sakra budeme bojovat s baterií! Stačí ho vzít a na první vinutí přivést střídavý proud, např. ze zásuvky. STOP! Jen ne tak drsný. Naše vinutí je dost slabé a mohlo by se spálit. Aby nevyhořel, musí mít více než tisíc závitů: je líný navíjet a je škoda navíjet dráty. Představme si tedy, že jsme vinutí zapojili do zásuvky. Co se bude dít? Ano, vše je stejné! Kolem cívky se objeví střídavé magnetické pole a v druhé cívce se objeví střídavý proud.

Všimněte si, že na 2. vinutí je sinusoida posunuta vzhledem k 1. o 1/4 periody. Nejedná se o podvod. Podívejte se na předchozí graf a zamyslete se nad tím, proč tomu tak je.

Přemýšlel jsi o tom? Že jo! Proud v 2. vinutí je maximální, když je rychlost nárůstu proudu v 1. vinutí maximální. To odpovídá bodům 4 a 8. A je minimální, když je rychlost poklesu proudu na 1. vinutí maximální. (Body 2 a 6.)

V bodech 1,3,5,7 a 9 je proud v 1. vinutí na maximu nebo minimu. To znamená, že jeho rychlost změny je 0. V tuto chvíli je proud ve 2. vinutí 0 (prochází osou x).

No, obecně, nebudu tě mučit a odhalím strašné tajemství. To, co jsme právě vyrobili, se nazývá transformátor. Vinutí, která jsme nazvali „první“ a „druhé“, v transformátoru se nazývají – “hlavní” и “sekundární”.
Primární je ten, na který je přivedeno napětí. Sekundární je ten, ze kterého se uvolňuje napětí. Primární vinutí je vždy jedno. Sekundárních může být tolik, kolik chcete.

Ve schématu je transformátor označen následovně:

Hlavním úkolem transformátoru je přeměna elektrické energie. Kromě toho je prostředníkem této transformace magnetické pole. Primární a sekundární vinutí proto nemají žádný elektrický kontakt. Obvykle v tomto případě říkají: “vinutí jsou galvanicky oddělena.”

Transformers – jsou ve skutečnosti všude kolem nás! Zde je několik míst, kde můžete najít transformátor:
– transformátorová kabina
– nabíječka na mobil
– napájecí zdroj pro váš oblíbený počítač
– blesk fotoaparátu
– počítačový modem
– starověký telefonní přístroj
– předplatitelská rozhlasová stanice (pokud si na ně někdo pamatuje)
– atd. a tak dále.

Transformátory se používají hlavně v napájecích zdrojích. Faktem je, že existují transformátory snižující a zvyšující se. U snižovacích transformátorů je výstupní napětí (na sekundárním vinutí) menší než vstupní napětí (na primárním). Ten slouží k napájení nízkonapěťových zařízení (například stejného počítače) ze sítě 220V. To znamená, že nainstalujeme transformátor, připojíme primár k síti a ze sekundárního odstraníme nízké napětí, které spotřebovává naše zařízení.

ČTĚTE VÍCE
Jakým dokladem se dokládá ukončení prací na uvádění plynovodů do provozu?

Na druhou stranu je někdy nutné provést obrácenou konverzi. Například ve fotoaparátu je pro napájení blesku potřeba napětí až 300V. Blesk, jak každý ví, je napájen bateriemi, které v součtu vyrobí asi tři volty. Je tedy potřeba zvýšit napětí až 100x! Co budeme dělat? Samozřejmě namontujeme transformátor. Jenomže už to bude přibývat. V tomto případě je napětí přiváděno do transformátoru přes speciální převodník, díky kterému je konstantní napětí baterií proměnlivé. (Transové nejí pořád =))

Použití transformátorů se však neomezuje pouze na silové obvody. Je také široce používán v signálových obvodech. Například je v jakémkoli modemu. Modem (pro ty, kteří nejsou v tanku) je zařízení, které umožňuje přenášet data mezi dvěma zařízeními (počítači) po telefonní lince. Aby se tedy telefonní linka galvanicky oddělila od obvodu počítače (tedy aby se vzájemně nedotýkaly elektrického kontaktu), je v modemu transformátor. Linka je připojena k jednomu vinutí, obvod modemu k druhému. V tomto případě všechny vysílané i přijímané signály procházejí transformátorem bez problémů v obou směrech!

Poslední moment. Jak se určuje napětí vinutí?
Odpověď je jednoduchá: počet otáček. Napětí je navíc přísně úměrné počtu závitů a pro jeden jednotlivý transformátor je koeficient úměrnosti konstantní bez ohledu na to, zda se jedná o primární vinutí nebo sekundární vinutí.

Transformátor se vstupním napětím 220V má v primárním vinutí 880 závitů. Kolik závitů musí být v sekundárním vinutí, aby se z něj odstranilo 12V?

Zjistíme, kolik závitů je na volt (ve skutečnosti koeficient úměrnosti). 880/220 = 4.
Napětí, které je potřeba ze sekundáru odebrat, vynásobíme tímto koeficientem: 12*4=48. Dopadlo to 48 zatáček!

Existuje transformátor, který snižuje napětí z 220 voltů AC na 12 voltů DC.

Pokud zamícháte primární a sekundární vinutí a zapnete jej naopak, kolik voltů bude mít výstup?

A bude proud stálý nebo střídavý?

Nutné upřesnění. Odpovědí zde již bylo mnoho, nemyslel jsem si, že budou takové.
Otázkou nebylo, zda transformátor shoří nebo ne. Představte si, že nebude hořet.
A ne o zkratu.
Otázka byla čistě teoretická, o vzorci – jak se převádí jedno napětí na druhé?
Výsledkem bylo, že pouze SSSR a Magnus dali normální odpovědi se vzorci a čísly v odpovědi.
Opravdu jsem nevěděl, že transformátor nepřevádí střídavý proud na stejnosměrný proud, je to opravdu moje chyba. – před více než rokem

„Čistě teoreticky“ vše závisí na poměru otáček..
Tento poměr se nazývá „transformační koeficient“.
V tomto případě výstupní napětí klesá, pokud zapnete napětí na větší počet závitů a zvýší se, pokud jej zapnete naopak.. Úměrně počtu závitů..
Ale to je vše pro „ideální transformátor“.
Ve skutečnosti bude existovat mnoho nuancí, které sníží všechny předchozí úvahy na nulu.
A to, že je třeba vzít v úvahu proud naprázdno a saturaci v oceli..
A mnohem víc..
A kromě toho existují koncepty průměrného a efektivního napětí.
Správněji se to pokusil vyjádřit Gr. Roger..
Pokud by problém psal o „ideálním převodníku“, pak by všechny jeho úvahy byly správné.. – před více než rokem

ČTĚTE VÍCE
Jak dlouho by měla být kuřata držena v chlívku, než budou volně chována?

Transformátor nemůže změnit proměnnou na konstantu.

Výstup vašeho transformátoru bude střídavě 12 voltů.

A aby byly trvalé, je usměrňovač umístěn za transformátorem.

Pokud jsou vinutí zaměněna a na spodní stranu je přivedeno 220 voltů, transformátor se změní ze snižovacího na snižovací a na druhém vinutí, které se stane výstupem,

bude tam napětí více než 4 tisíce voltů!

220/12=18,3333(3) – transformační poměr.

Ale v praxi se dopravní zácpy z takového propletení vyloučí.

Nízký odpor sekundárního (jak zamýšleli tvůrci) vinutí bude sítí vnímán jako zkrat.

Poznámka: v ruských zásuvkách už dávno nebylo standardní napětí 220, ale 230 voltů.

Ne, to není pravda..
V Ruské federaci, stejně jako v SSSR, existuje koncept jmenovité hodnoty spotřebitelů a jmenovité hodnoty generátorů/transformátorů.
Spotřebitelé mají 220 V, transformátory mají 230 V.. – před více než rokem

Častý jev: hloupě se chovali špatně s normou IEC.
Ale vše je jak bylo, tak je.
Ve stejné prodejně deklarovali 230 „nominálních“.
A nyní se musíme zeptat „tvůrců“ tohoto „zázraku“: jaké jsou aktuální jmenovité napětí generátorů/transformátorů.
Již dříve byl zaveden standardní rozsah napětí pro generátory a spotřebiče.
Nyní – nějaký malý vtip .. “Tato norma z hlediska konstrukce, pořadí požadavků, číslování sekcí a podsekcí je plně v souladu s normou IEC 60038:2009.”
Hloupě to zkopírovali a „zadali“ to. – před více než rokem

Nejprve věřme autorovi otázky – že 220 voltů variabilní proudu za transformátorem a usměrňovač převedeno na 12 voltů trvalý aktuální Je to blbá otázka, budete souhlasit.

Ale legrační je, že 12 voltů pochází z amplituda napětí (uvažujeme-li usměrňovač jako ideální, to znamená, že zanedbáme úbytek napětí na jeho diodách), ale 220 voltů je herectví hodnota, která je odmocnina 2krát menší než amplituda. Proto při „správné“ transformaci (220 voltů na primárním vinutí) nebude na sekundárním vinutí 12 V, ale střídavě pouze 8,5 voltů. Tzn., že transformační poměr je 220/8,5 = 26. A když to zapnete “naopak” – opět předstírejme, že přivedením 220 V do dolnozávitového vinutí se to nespálí – výstup bude 220 * 26 = 8500 V.

:)

Pokud frekvence není 50 hertzů, ale alespoň 1 kilohertz, nevyhoří. Podmínka neříká nic o frekvenci. – před více než rokem

ČTĚTE VÍCE
Jak promazat gumičky na dveřích auta, aby nezamrzly?

A nic není špatně..
GR. Rogere, existuje něco jako opravný faktor.
A existuje něco jako filtrování.
Jak se to srovnalo? Jak se to filtrovalo??
Ten “úkol” je o ničem..
Kulový “AC-to-DC transformátor” ve vakuu.. – před více než rokem

Voltmetr na konstantní straně ukazuje průměrnou hodnotu za období, nikoli amplitudu.
Tentokrát..
Voltmetr na AC straně měří efektivní hodnotu.
A existují různá nápravná schémata, která poskytnou různé poměry průměrných a efektivních hodnot.. – před více než rokem

Správně vyrobený usměrňovač produkuje konstantní výstupní napětí odpovídající hodnotě amplitudy střídavého napětí, mínus úbytek na diodách (který jsem neopomněl zmínit). A ano, pojem „správný“ zahrnuje filtrování. Nikdo nás zde neomezuje ve výběru filtračních nádob. – před více než rokem

GR. Roger..
Kde je v „problému“ ten „správný“ usměrňovač?
A Gr. Roger nebyl v rozpacích, že chtěli zařadit přechod na normální stranu?
Tohle je “teoretický problém”.
Otočíme to opačně pro Gr. Roger tam dokonce na něčem zapracuje.
Není to vůbec vtipné. – před více než rokem

Říkáte, že výstup nebude 12 V, ale 26.
Ze školní fyziky si ale pamatuji, že výstupní napětí závisí na počtu závitů vinutí.
A co ti brání udělat další vinutí tak, aby výstup byl stále 12 V a ne 26? – před více než rokem

Ano, špatně jsem to pochopil. Samozřejmě jsem měl na mysli, že výstupní napětí nebude 8,5 V, jak jsi vypočítal, ale přesně 12.
A vy jste se chytře vyhnul odpovědi přechodem na jiné téma. – před více než rokem

Pokud byl tento transformátor konstruován speciálně jako snižovací transformátor z 220 na 12 V, při obráceném zapnutí se 12voltové vinutí jednoduše zahřeje a zuhelnatí, zkrátka dojde ke zkratu. Pokud jsou však vinutí transformátoru vyrobena ze supravodivé slitiny a ochlazena na požadovanou teplotu, je docela možné získat zvyšovací transformátor ze snižovacího transformátoru se stejným koeficientem – 220/12 nebo přibližně 18/1. To znamená, že výstupní napětí bude 220•18=3960 V stejného střídavého proudu.

Mimochodem i při prvotním zapnutí bez přídavných prvků bude výstup také

Pokud máte snižovací transformátor a chcete na něm provést nějaký experiment, to znamená vzít ho a připojit k jinému vinutí 220 voltů, stane se následující.

Jednak chcete zjistit, jaké napětí bude v tomto případě na výstupu, takže tam žádné napětí nebude, protože v lepším případě vám shoří vinutí a když zkontrolujete napětí na výstupu, nebudete najdi tam cokoliv.

No, v nejhorším případě víte, co se může stát, může to být zkrat přímo před vašima očima, elektrický šok, vylétnutí zástrček z vašeho měřiče a dokonce kvůli tomu může dojít k požáru.

Proto vám radím, abyste si nepletli, ke kterým svorkám transformátor připojit, je lepší se ničeho nedotýkat, ale postupovat podle pokynů pro připojení.

ČTĚTE VÍCE
Lze beztankový ohřívač vody zapojit do běžné zásuvky?

Obecně platí, že transformátory neupravují napětí.

Pouhé zamíchání vinutí je také poměrně problematické. V tomto případě skutečně vinutí určené pro 12v připojené k síti 220v jednoduše vyhoří (ne okamžitě, samozřejmě, ale přesto).

Pokud se ale na 12v vstup transformátoru přivede střídavé napětí přesně 12v, tak na výstupu dostaneme 220v stejného střídavého napětí. Že. získáme „zvyšovací transformátor“. Napětí v transformátorech závisí na počtu závitů vinutí na jádře. Pokud jde o proud, jeho velikost v obvodu je určena velikostí zátěže (odporem obvodu).

Psali zde, že transformátor neumí přímo převádět střídavé napětí na stejnosměrné..

A v tomto případě se nejedná o „transformátor“, ale o měnič 220/12 V.

Transformátor snižuje napětí a usměrňovač usměrňuje.

V tomto případě je důležitý usměrňovací obvod a počet fází usměrňovače.

Usměrňovací obvody se dělí na jedno- a vícefázové, nulové a můstkové.

Dále se po usměrnění získá pulzující napětí, pro jeho snížení se instalují filtry, obvykle z kondenzátorů, čím větší kapacita filtru, tím menší pulzace na výstupu.

A konečně: voltmetry umí měřit efektivní hodnotu a průměrnou hodnotu. Při měření na střídavém napětí se měří efektivní (efektivní) hodnota, která je odvozena z principu ekvivalence vývinu tepla na jednotkový činný odpor přes integrál funkce napětí za frekvenční periodu, je-li signál čistě sinusový, pak a ukáže se, že efektivní hodnota bude menší než amplituda odmocnina ze 2.

V tomto případě bude průměrná hodnota nula.

Na straně DC se obvykle měří průměrná hodnota.

Právě s usměrňovacím obvodem bude spojen poměr středního a efektivního napětí, ten je zohledněn usměrňovacím koeficientem usměrňovacího obvodu, např. pro jednofázový můstkový obvod bude 0,9..

To znamená, že u jednofázového můstkového obvodu, pokud voltmetr ukázal 12 voltů (DC), pak by měl transformátor v tomto případě udávat 12/0,9 = 13,3(3) V rms v ideálním případě.

Pokud se nyní pokusíte zapnout takový měnič obráceně, pak se nic nestane, protože diody nedovolí proudění v sekundárním vinutí. Pokud ale diody zpětného napětí nejsou navrženy pro napětí 220 V, pak prorazí, ale vinutí transformátoru nebude schopno vytvořit potřebnou vůli -EMF, transformátor bude nasycený, protože magnetizační křivka má plochý průřez (a pracovní bod se obvykle volí v inflexním bodě, na „ koleno“), magnetizační proud se mnohonásobně zvýší, bude to nouzový režim..

Pokud potřebujete převést stejnosměrné napětí, pak se tomu říká invertorový režim, provádí se to pomocí řízených usměrňovačů, obvykle používaných k rekuperaci energie do sítě.

Pokud předpokládáme, že transformátor je zvolen tak, že při opětovném zapnutí nebude saturován, pak v ideálním případě bude napětí na vinutí 3630 V (s přihlédnutím k tomu, že obvod můstku byl dříve půlvlnný). ) a výstup by byl přibližně 13,3 voltů (takže na výstupu usměrňovače bylo 12 voltů průměrné hodnoty).