Для чего требуется трансформатор | Ofisp.org

Для чего требуется трансформатор

20 февраля 201518:20

В современной жизни тяжело обходится без электричества. Если не дай бог, пропала электроэнергия, то это катастрофа для хозяйки и беда для обитателей. Все в доме требует энергии. А если вечер, то совсем волком вой. Но все ли понимают, как она приходит в дом. Как и в каком виде, она транспортируется к вам в розетку. Все настолько привыкли к наличию электроприборов в доме, и стали зависимыми от удобств двадцать первого века, что не задумываются о простых вещах. Как получается, что, сунув пальцы в розетку, мы получаем удар, а вот если сунуть туда сначала зарядное устройство, то за пальчик штекера браться можно абсолютно безопасно. А при этом розетка та же.

 

Элементарные понятия


Надо напомнить забытые понятия, которые обязательно давали в школе, но которые благополучно забылись за ненадобностью. Электрический ток имеет две основные характеристики: силу тока и напряжение. Для того, что бы ток появился, нужен проводник. Это провода или кабеля, не важно, важно другое цепь должна быть замкнута. То есть от источника электропитания должны идти два проводника, которые должны замкнуться. Это вы и делаете, когда включаете в розетку чайник или телевизор. Проводники, по которым идет ток, имеют сопротивление. Здесь работает простой принцип трубопровода, или водопровода. Чем больше диаметр трубы, тем больше воды набегает. Чем меньше, тем…, ну,  понятно! А если давление сильное, а труба слабая то она лопается. Точно так же и с током. Если ток сильный, а проводник тонкий, то проводник нагревается и может перегореть, расплавится.

 

Для чего требуется трансформатор

А теперь ответ на вопрос, для чего требуется трансформатор? Представьте, что вам надо снабдить водой целый микрорайон. Наверно для этого нужна труба огромного диаметра, ну может не огромная, но достаточно большая, что бы всем хватило. В водоканале делают так. Что бы не ложить трубы по два метра диаметром, магистрали водораспределения дают высокое давление, в относительно не толстые трубы, а подачу воды в квартиры пускают через понижающие дроссели, пластины с калиброванными отверстиями, которые сбивают давление и труба небольшого диаметра снабжает целый микрорайон. По такому же принципу подается и электричество.

Чтобы дать необходимое количество энергии в город  пришлось бы ложить кабеля толщиной несколько метров, что конечно выглядело бы сумасшествием. Наверно  до сих пор строились бы первые электропередачи и вся цивилизация находилась бы с состоянии начала двадцатого века по своему развитию. Передача электричества большого тока не рентабельна, как раз из-за этого. От тока нагревается проводник и на его нагревание уходит энергия, и чем больше нагревается тем выше сопротивление, замкнутый круг. Поэтому приняли решение, при котором ток сделали переменным, то есть источник его меняет полярность на клеммах от плюса к минусу пятьдесят раз за секунду. А это дало возможность менять основные характеристики тока, не меняя его общую мощность. То есть если уменьшить силу, то пропорционально увеличится напряжение, но поскольку произведение остается неизменным то мощность сохраняется.  Вот для чего требуется трансформатор.

Он выполняет функции того дросселя в водопроводе, но сначала повышает напряжение и понижает силу тока, что бы потери при передаче на большие расстояния не сопровождались потерями при нагревании – это раз, и не требовался проводник большого диаметра – это два. Вся энергосистема поделена на кусты, и на кустовые подстанции поступает ток высокого напряжения, там напряжение понижается, а ток повышается и идет на местные подстанции, где  он опять проходит ту же процедуру и только потом попадает в вам в розетку. Степень преобразования и необходимая мощность определяется по количеству потребителей и их потребляемой мощности или количеству энергии. Подход точно такой же, как и в водоснабжении. Это и определяет мощность конечного понижающего трансформатора.

Принцип работы трансформатора

Ну а теперь, как же это все работает и на чем построено.
Наверно основная масса читателей знают, что такое электромагнит. Если на железный сердечник (стержень) намотать провод, а потом через него пропустить постоянный ток, то он превратится в магнит. На одном конце будет север, а на другом юг. А если пропустить переменный ток, то полюсы будут меняться. Он тоже будет магнитом, но с переменным магнитным полем. А если на свободный его конец намотать еще один провод, то на нем появится переменный ток, который будет зависеть от сопротивления проводника, количества его витков и тока, который генерирует переменное магнитное поле. Это и есть примитивный трансформатор. Наведение тока на проводник в переменном магнитном поле называется индукцией. Это не точное определение, оно просто отражает суть явления. Это изобретение результат многих известных ученых девятнадцатого века, которые навсегда вошли в историю науки человечества. Фарадей, Генри, Столетов, братья Гопкинсы, Яблочков, Эдисон, - и в конце столетия человечество получило практически тот трансформатор, который мы используем, по сей день. Замкнутый, наборной ферромагнетик с принимающим и отдающим соленоидами. Их, как правило, больше, есть еще дроссели, но это уже технические детали. Тесла, гениальный ученый двадцатого века, подарил нам трехфазное электропитание и соответственно трехфазный трансформатор. С тех пор он практически неизменный. Все последующие усовершенствования не изменили ни принцип, ни саму конструкцию.

Область применения

- широчайшая. Все, что требует электрического питания, использует трансформацию.  Любой источник питания в электроприборах от компьютера до зарядного устройства вашего мобильника не может обойтись без трансформации. Это самый простой и надежный способ получить столько энергии, сколько надо не рискуя сжечь детали или весь прибор.
Однако это еще и самый главный способ доставить энергию до потребителя в том количестве, которое надо. Надеемся, что теперь вам понятно для чего требуется трансформатор и простой, и понятный принцип его действия.

 

Похожие материалы

07.12.2015
Если у вас дома настроена беспроводная сеть WiFi, то без специальной защиты нет гарантии, что кто-то другой не подключится к вашей сети. Как же повысить уровень безопасности сети WiFi и снизить вероятность чужого вторжения? В этой статье перечислим несколько простых рекомендаций, которые обеспечат определенную степень безопасности.
17.09.2014
Не так давно, а именно в середине 2000-х годов, когда доступ к сети Интернет еще не был такой обыденностью, как сейчас, некоторые особо предприимчивые клиенты тогдашних провайдеров, разбирающиеся в основах их работы, организовывали и налаживали свое собственное небольшое дело - они становились частными провайдерами. В качестве площадки они использовали многоквартирный дом, в котором проживают, а иногда и целый микрорайон или часть поселков.
22.05.2014
Китайский производитель смартфонов Xiaomi сделал себе имя, продавая телефоны, напоминающие iPhone, примерно за треть цены, предлагаемой Apple. Может показаться, что все это звучит слишком хорошо, для того чтобы быть правдой, но как бы то ни было, компания уже продает миллионы телефонов и даже развернула глобальную экспансию. Как же ей это удается?
13.11.2013
Оформить заказ на очки Google Glass Explorer теперь может любой желающий, даже если он не является разработчиком. Предполагается, что Google распространяет очки для тестирования. Их стоимость составляет $1,5 тыс. До настоящего времени приобрести экземпляр Google Glass Explorer Edition могли лишь разработчики приложений, а также победители конкурса на лучшую идею применения очков. Чтобы записаться в очередь, в онлайн-форме необходимо указать имя, фамилию, почту, выбрать страну, указать причину обращения и способ обратной связи.

Оборудование:

Общие характеристики Тип: Wi-Fi точка доступа Стандарт беспроводной связи: 802.11n, частота 2.4 ГГц...
→ Оставить отзыв
Для начала давайте определим что такое IPTV и мини-роутер. Мини-роутер (маршрутизатор) – сетевое...
→ Оставить отзыв
Подключение При подключении нового роутера к сети интернет необходимо подключить кабель провайдера...
→ Оставить отзыв
Сначала – посмотрим, что такое Wi-Fi 3G роутер вообще, и чем такие решения лучше «модемов». В...
→ Оставить отзыв