Hvordan en spenningstransformator fungerer
En spenningstransformator brukes til å konvertere en vekselspenning av en størrelsesorden til en vekselspenning av en annen størrelse. Spenningstransformatoren fungerer takket være fenomenet elektromagnetisk induksjon: den tidsvarierende magnetiske fluksen genererer en EMF i spolen (eller spolene) som den passerer gjennom.
Primærviklingen til transformatoren er koblet med terminalene til en vekselspenningskilde, og til terminalene til sekundærviklingen er koblet en last som må forsynes med en spenning som er lavere eller høyere enn spenningen til kilden denne transformatoren fra. er matet.
Takk for oppmøtet kjerne (magnetisk krets), den magnetiske fluksen som skapes av transformatorens primærvikling er ikke spredt hvor som helst, men er hovedsakelig konsentrert i volumet som er avgrenset av kjernen. Vekselstrømå virke i primærviklingen magnetiserer kjernen i en eller motsatt retning, mens endringen i den magnetiske fluksen ikke skjer i sprut, men harmonisk, sinusformet (hvis vi snakker om en nettverkstransformator).
Det kan sies at jernet i kjernen øker induktansen til primærviklingen, det vil si øker dens evne til å skape en magnetisk fluks når strømmen passerer og forbedrer egenskapen til å forhindre at strømmen øker når en spenning påføres viklingens terminaler. Derfor, ved tomgang (i tomgangsmodus), bruker transformatoren bare milliampere, selv om den skiftende spenningen virker på viklingen.
Sekundærviklingen er mottakersiden av transformatoren. Den mottar den skiftende magnetiske fluksen generert av strømmen i primærviklingen og sender den gjennom den magnetiske kretsen gjennom svingene. Den magnetiske fluksen, som varierer med en viss hastighet, trenger inn i svingene til sekundærviklingen, i henhold til loven om elektromagnetisk induksjon induserer en viss EMF i hver av sine svinger. Disse induserte elektromagnetiske feltene legges til ved hvert tur-til-sving-tidsøyeblikk, og danner den sekundære viklingsspenningen (transformator åpen kretsspenning).
Det vil være betimelig å merke seg at jo raskere den magnetiske fluksen endres i kjernen, desto større blir spenningen indusert ved hver omdreining av transformatorens sekundære vikling. Og siden både primær- og sekundærviklingene er gjennomsyret av den samme magnetiske fluksen (skapt av vekselstrømmen til primærviklingen), er spenningen per omdreining av både primær- og sekundærviklingen den samme, basert på størrelsen på den magnetiske strømmen og endringshastigheten.
Hvis du graver dypere, skaper den skiftende magnetiske fluksen i kjernen et elektrisk felt i rommet rundt den, hvis intensitet er større jo høyere endringshastigheten til den magnetiske fluksen er og jo større verdien av denne endringen er magnetfluks. Dette elektriske virvelfeltet virker på elektronene som er plassert i lederen til sekundærviklingen, og skyver dem i en bestemt retning, på grunn av hvilket ved endene av sekundærviklingen er det mulig å måle Spenning.
Hvis en last er koblet til transformatorens sekundærvikling, vil en strøm strømme gjennom den, noe som betyr at en magnetisk fluks skapt av denne strømmen i sekundærviklingen vil vises i kjernen.
Den magnetiske fluksen generert av sekundærviklingsstrømmen, det vil si laststrømmen, vil bli rettet (jf. Lenz sin regel) mot den magnetiske fluksen til primærviklingen og vil derfor indusere en tilbake EMF i primærviklingen, noe som vil føre til en økning i strømmen i primærviklingen og følgelig til en økning i kraften som forbrukes av en transformator fra Nettverk.
Utseendet til baksiden av den primære, sekundære magnetiske fluksen inne i kjernen, som en effekt av den tilkoblede lasten, tilsvarer en reduksjon i induktansen til primærviklingen. Det er derfor en transformator under belastning bruker betydelig mer elektrisk energi enn når den er inaktiv.