Preveden delovni zvezek (pdf format)

Predstavitev 31.3: Transformator
Transformator prikljuimo na izhodne
sponke. Grafikon prikazuje vhodno
napetost (napetost na primarni strani)
in izhodno napetost (napetost na
sekundarni strani) kot funkcijo asa.
Ponovni zagon.
Transformator deluje na principu
indukcije. Sprememba napetosti na
primarnem navitju (prikljuen izhod
transformatorja) povzroi spremembo
toka na primarnem navitju.
Spremenjen magnetni pretok na
primarnem navitju inducira efektivno vrednost (napetosti) na sekundarno navitje. e si zamislimo
navitje iz žice, je inducirana efektivna vrednost napetosti odvisna od razmerja sprememb
magnetnega pretoka skozi navitje in števila ovojev tuljave. Poskusi spreminjati število ovojev na
primarni in sekundarni strani transformatorja. Kako se razmerje ovojev odraža na zgornjo
vrednost napetosti Poskusi ugotoviti, ali je razmerje napetosti enako razmerju ovojev V
primeru, da je število ovojev na primarni strani veje kot na sekundarni strani, se na sekundarni
strani transformatorja transformira nižja napetost kot je primarna. V primeru, da je število ovojev
na primarni strani manjše kot na sekundarni, se na sekundarni strani transformira višja napetost.
S spreminjanjem števila ovojev na primarni in sekundarni strani, se energija transformatorja
ohranja. Idealni transformator (brez izgub), energijo ohranja. To pomeni, da je povprena mo
transformatoja P=(I ef V ef ) na primarni in sekundarni strani enaka. Razmerje števila ovojev na
primarni in sekundarni strani je enako razmerju napetosti na primarni in sekundarni strani
Np/Ns=Up/Us. Kot primer si oglejmo transformator, ki ima na primarni strani Np= 200 ovojev in
na sekundarni strani Ns=20 ovojev. Tok na primarni strani transformatorja je 2 A, tok na
sekundarni strani je 20 A. Višja pretvorba na primarni strani pomeni manjšo pretvorbo na
sekundarni strani in obratno. Iz zgleda lahko izpeljemo naslednjo enabo: Ip*Np=Is*Ns.
Dejstvo, da izkorišamo indukcijo med primarno in sekundarno stranjo transformatorja in jih
enostavno zgradimo (navitje navijemo okrog železnega jedra), je razlog, da se pri distribuciji
elektrine energije uporablja izmenini tok - AC, namesto enosmernega - DC. Tovarne, ki gradijo
transformatorje, se morajo odloiti za naslednji kompromis. V primeru visoke napetosti imajo
nizke tokove in obratno v primeru nizke napetosti imajo visoke tokove. Najvekrat prevlada
razmerje visoke napetosti in nizkih tokov, vendar moramo pri tem upoštevati tudi toplotne
izgube, ki nastanejo zaradi upornosti daljnovodov. Pri distribuciji elektrine energije imamo na
voljo naslednja primera ob predpostavki, da so izgube na daljnovodih okrog 10-.
1. V = 10000 V je napetost v elektrini centrali in 2 A je tok po daljnovodih.
Skupna mo, ki se izgubi po daljnovodu, je izražena s pomojo naslednje
enabe I 2 R = 40 W. Pri tem napetost med elektrarno in konnim
uporabnikom upade za približno 20 V.
2. V = 1000 V je napetost v elektrini centrali in 20 A je tok po daljnovodih.
Skupna mo, ki se izgubi po daljnovodu znaša 4000 W. Upad napetosti v
tem primeru znaša 200 V.
247