Hogyan működik a feszültségváltó
A feszültségtranszformátor egy nagyságú váltakozó feszültséget egy másik nagyságú váltakozó feszültséggé alakít. A feszültségváltó az elektromágneses indukció jelenségének köszönhetően működik: az időben változó mágneses fluxus EMF-et hoz létre a tekercsben (vagy tekercsekben), amelyen áthalad.
A transzformátor primer tekercsét a kapcsaival váltakozó feszültségforráshoz, a szekunder tekercs kapcsaihoz pedig olyan terhelést kell csatlakoztatni, amelyet alacsonyabb vagy magasabb feszültséggel kell ellátni, mint annak a forrásnak a feszültsége, amelyről ez a transzformátor táplálva van.
Köszönöm a részvételt mag (mágneses áramkör), a transzformátor primer tekercselése által létrehozott mágneses fluxus nem szóródik sehova, hanem főként a mag által határolt térfogatban koncentrálódik. Váltakozó árama primer tekercsben hatva a magot egy vagy ellentétes irányban mágnesezi, míg a mágneses fluxus változása nem lökésszerűen, hanem harmonikusan történik, szinuszos (ha hálózati transzformátorról beszélünk).
Elmondható, hogy a mag vasa növeli a primer tekercs induktivitását, azaz növeli annak képességét, hogy az áram áthaladásakor mágneses fluxust hozzon létre, és javítja azt a tulajdonságát, hogy megakadályozza az áram növekedését, amikor feszültséget kapcsolunk a tekercsre. a tekercs kivezetései. Ezért alapjáraton (terhelés nélküli üzemmódban) a transzformátor csak milliampert fogyaszt, bár a változó feszültség a tekercsre hat.
A szekunder tekercs a transzformátor vevőoldala. Felveszi a primer tekercsben lévő áram által generált változó mágneses fluxust, és körein keresztül továbbítja a mágneses áramkörön. A bizonyos sebességgel változó mágneses fluxus áthatol a szekunder tekercs menetein, az elektromágneses indukció törvénye szerint minden egyes fordulójában bizonyos EMF-et indukál. Ezek az indukált EMF-ek minden fordulattól-forduláshoz hozzáadódnak, és a szekunder tekercsfeszültséget képezik (transzformátor nyitott áramköri feszültség).
Időszerű lesz megjegyezni, hogy minél gyorsabban változik a mágneses fluxus a magban, annál nagyobb a transzformátor szekunder tekercsének minden egyes fordulatánál indukált feszültség. És mivel mind a primer, mind a szekunder tekercset ugyanaz a mágneses fluxus hatja át (amelyet a primer tekercs váltakozó árama hoz létre), a primer és a szekunder tekercs menetenkénti feszültsége azonos, a mágneses áramlás nagyságától függően és a változás mértéke.
Ha mélyebbre ásunk, a magban lévő változó mágneses fluxus elektromos mezőt hoz létre a körülötte lévő térben, amelynek intenzitása annál nagyobb, minél nagyobb a mágneses fluxus változási sebessége, és minél nagyobb ennek a változásnak az értéke a mágneses fluxus. Ez az örvényes elektromos tér a szekunder tekercs vezetőjében elhelyezkedő elektronokra hat, egy bizonyos irányba tolva azokat, aminek köszönhetően a szekunder tekercs végein mérhető feszültség.
Ha a transzformátor szekunder tekercsére terhelés van csatlakoztatva, akkor áram fog átfolyni rajta, ami azt jelenti, hogy a szekunder tekercsben ez az áram által létrehozott mágneses fluxus megjelenik a magban.
A szekunder tekercs árama által generált mágneses fluxus, azaz a terhelési áram irányított lesz (vö. Lenz szabálya) a primer tekercs mágneses fluxusával szemben, és ezért a primer tekercsben visszafelé irányuló EMF-et indukál, ami az áramerősség növekedéséhez vezet a primer tekercsben, és ennek megfelelően a transzformátor által a primer tekercsből felvett teljesítmény növekedéséhez. hálózat.
Az elsődleges, szekunder mágneses fluxus fordítottjának megjelenése a magon belül, a kapcsolt terhelés hatására, egyenértékű a primer tekercs induktivitásának csökkenésével. Éppen ezért a terhelés alatt álló transzformátor lényegesen több elektromos energiát fogyaszt, mint üresjáratban.