gerilim trafosu nasıl çalışır
Bir büyüklükteki alternatif voltajı başka bir büyüklükteki alternatif voltaja dönüştürmek için bir voltaj transformatörü kullanılır. Gerilim trafosu, elektromanyetik indüksiyon olgusu sayesinde çalışır: zamanla değişen manyetik akı, içinden geçtiği bobinde (veya bobinlerde) bir EMF üretir.
Transformatörün birincil sargısı, terminalleriyle bir alternatif voltaj kaynağına bağlanır ve ikincil sargının terminallerine, bu transformatörün geldiği kaynağın voltajından daha düşük veya daha yüksek bir voltajla beslenmesi gereken bir yük bağlanır. beslenir.
katıldığınız için teşekkürler çekirdek (manyetik devre), transformatörün birincil sargısı tarafından oluşturulan manyetik akı hiçbir yere dağılmaz, ancak esas olarak çekirdek tarafından sınırlanan hacimde yoğunlaşır. Alternatif akımbirincil sargıda hareket eden, çekirdeği bir veya zıt yönde mıknatıslarken, manyetik akıdaki değişiklik sıçramalarda değil, harmonik olarak gerçekleşir, sinüzoidal (bir ağ trafosundan bahsediyorsak).
Çekirdeğin demirinin birincil sargının endüktansını arttırdığı yani akım geçtiğinde manyetik akı oluşturma yeteneğini arttırdığı ve sargıya voltaj uygulandığında akımın artmasını önleme özelliğini geliştirdiği söylenebilir. sargı terminalleri. Bu nedenle, boşta (yüksüz modda), değişen voltaj sargıya etki etse de, transformatör yalnızca miliamper tüketir.
İkincil sargı, transformatörün alıcı tarafıdır. Birincil sargıdaki akımın ürettiği değişen manyetik akıyı alır ve manyetik devre boyunca dönüşleri boyunca gönderir. Belirli bir oranda değişen, sekonder sargının dönüşlerine nüfuz eden manyetik akı, elektromanyetik indüksiyon yasasına göre her dönüşünde belirli bir EMF'yi indükler. Bu indüklenen EMF'ler, her dönüşten dönüşe zaman anında eklenir ve ikincil sargı voltajını (trafo açık devre voltajı) oluşturur.
Çekirdekteki manyetik akı ne kadar hızlı değişirse, transformatör sekonder sargısının her dönüşünde indüklenen voltajın o kadar yüksek olduğunu not etmenin zamanı gelmiş olacaktır. Hem birincil hem de ikincil sargılara aynı manyetik akı (birincil sargının alternatif akımı tarafından yaratılır) nüfuz ettiğinden, hem birincil hem de ikincil sargıların dönüş başına voltajı, manyetik akışın büyüklüğüne bağlı olarak aynıdır. ve değişim hızı.
Daha derine inerseniz, çekirdekteki değişen manyetik akı, etrafındaki boşlukta bir elektrik alanı oluşturur; bunun yoğunluğu, manyetik akının değişim hızı ne kadar yüksekse ve bu değişimin değeri de o kadar büyük olur, mıknatıs akısıdır. Bu girdap elektrik alanı, ikincil sargının iletkeninde bulunan elektronlara etki ederek onları belirli bir yöne doğru iter, bu nedenle ikincil sargının uçlarında ölçmek mümkündür. Gerilim.
Transformatörün sekonder sargısına bir yük bağlanırsa, içinden bir akım akacaktır, yani bu akımın sekonder sargıda yarattığı manyetik akı çekirdekte görünecektir.
İkincil sargı akımı tarafından üretilen manyetik akı, yani yük akımı yönlendirilecektir (bkz. Lenz'in kuralı) birincil sargının manyetik akısına karşı ve bu nedenle birincil sargıda bir geri EMF'yi indükleyecektir, bu da birincil sargıdaki akımda bir artışa ve buna bağlı olarak bir transformatör tarafından tüketilen güçte bir artışa yol açacaktır. ağ.
Bağlı yükün bir etkisi olarak çekirdeğin içindeki birincil, ikincil manyetik akının tersinin görünümü, birincil sargının endüktansındaki bir azalmaya eşdeğerdir. Bu nedenle, yük altındaki bir transformatör boşta olduğundan çok daha fazla elektrik enerjisi tüketir.