Зміст
- Трансформатори використовують обмотки
- Побудова трансформатора, що знижується
- Приклад розрахунку
- Попередження
Трансформатори - прості, але надзвичайно корисні електричні пристрої, і вони працюють через явище, відоме як електромагнітна індукція. Якщо ви розміщуєте провідний провід у мінливому магнітному полі, поле викликає електричний струм у проводі, і де є струм, там різниця потенціалів або напруга. Зворотна також правда. Змінюючий струм у провіднику створює магнітне поле. Оскільки струм має змінюватися (в потоці), трансформатори працюють тільки з електричним струмом змінного струму, що є перевагою змінного струму над постійним струмом.
Напруга залежить від того, скільки разів провідник проходить через магнітне поле. Ви можете перетворити напругу в одному ланцюзі - первинному ланцюзі - на різну напругу у вторинному ланцюзі, регулюючи кількість разів, що провідники для кожної ланцюга проходять через магнітне поле. Пристрій, який це робить, - це трансформатор, а коли він зменшує напругу у вторинному контурі, - його поступальний трансформатор. Саме це робить трансформатор на лінії електропередач поза вашим будинком. Зробити свій власний понижувальний трансформатор легко, але він не такий великий і потужний, як той, що знаходиться на лінії електропередачі. Однак це буде працювати точно так само.
Трансформатори використовують обмотки
Трансформатор використовує один провідник, намотаний кілька разів навколо центрального сердечника для первинного ланцюга, а інший провідник також кілька разів обмотується навколо одного і того ж або іншого сердечника для вторинного ланцюга. Співвідношення кількості обмоток у цих котушках визначає напругу в вторинній котушці. Формула трансформатора, яка випливає із закону Фарадея, така:
Nс/ Нp = Vс/ Vp
де Nс і Np - кількість обмоток у вторинній та первинній котушках відповідно та Vс і Vp - напруги.
У понижувальному трансформаторі вторинна напруга менша, ніж первинна напруга, тому кількість обмоток у вторинній котушці повинна бути меншою, ніж кількість у первинній котушці. Якщо ви знаєте напругу в первинному ланцюзі і у вас є ціль для вторинної котушки, ви досягаєте своєї цілі, регулюючи кількість обмоток на обох котушках.
Побудова трансформатора, що знижується
Найбільш ефективні трансформатори мають феромагнітні сердечники, оскільки цей матеріал намагнічується первинною котушкою і передає енергію вторинній котушці ефективніше, що котушки можуть робити самі. Найпростіший спосіб отримати феромагнітну котушку - знайти велику сталеву шайбу з магазину господарських товарів або подрібнювача. Він повинен бути діаметром від 2 до 3 дюймів.
Для виготовлення котушок можна використовувати будь-який провідний дріт, але найкращим є магнітний дріт 28 калібру, який є дуже тонким мідним дротом, покритим ізоляцією. Щоб створити первинну котушку, обмотайте дріт близько шайби не менше 500 разів, тримаючи дріт щільно. Намотайте її шарами, якщо це необхідно. Уважно слідкуйте за кількістю обмоток і запишіть їх кількість. Завершивши обмотку, тримайте два кінці вільними для підключення до джерела живлення і обмотуйте маскувальну стрічку навколо дротів, щоб тримати їх на місці.
Оскільки ви будуєте понижуючий трансформатор, кількість обмоток у вторинній котушці буде меншою. Фактичне число залежить від потрібної напруги, і ви можете обчислити це, використовуючи формулу трансформатора. Намотайте вторинну котушку поверх первинної, залишивши кінці вільними для з'єднання з метром. Обмотайте котушку малярною стрічкою, а потім обмотайте весь трансформатор електричною стрічкою для його ізоляції. Трансформатор зараз готовий до випробувань.
Приклад розрахунку
Припустимо, ви хочете знизити потужність 120 вольт від розетки дому до 12 вольт. Коефіцієнт напруги 12/120 = 1/10, тому якщо первинна котушка має 500 обмоток, то вторинна котушка повинна мати 50.
Зауважте, що використання даного напруги в цьому розрахунку є лише прикладом, і струм, що проходить під цією великою напругою, швидко нагріватиме дроти і небезпечно насправді намагатися зменшити. Безпечніше використовувати цей рудиментарний трансформатор для набагато менших вхідних напруг від більш безпечних джерел. Не залишайте трансформатор підключеним будь-який проміжок часу.