Трансформацијски однос

Основа трансформатора одређује феноменелектромагнетна индукција. Језгро трансформатора се састоји од одвојених челичних плоча састављених у затвореном оквиру једног или другог облика. На језгру су постављени два намотаја С1 и С2 са бројем обртаја в1 и в. Навоји имају незнатан отпор и велика индуктивност.

Нанесите на оба краја навоја С1, којаназовимо примарни, наизмјенични напон У1. Променљива струја ћу проћи кроз намотај, који ће магнетизовати челик језгра, стварајући магнетни измењиви ток у њему. Магнетни ефекат струје је пропорционалан броју ампера (Ив1).

Како струја расте, магнетнафлукс и у језгру, чија промена ће се узбудити у завојима завојнице електромотивном силом самоиндустрије. Чим достигне вредност примијењеног напона, тренутни раст примарног кола ће престати. Дакле, у кругу примарног намотаја трансформатора, примјењени напон У1 и електромотивна сила самоиндустрије Е ће дјеловати. Истовремено, напон У1 је већи од Е1 по паду напона у намотају, што је врло мало. Због тога можемо приближно написати:

У1 = Е1.

Магнетни променљиви проток који се јавља ујезгро трансформатора, такође пролази кроз намотине његовог секундарног намотаја, узбудљив у сваком навијању овог навијања исте електромоторне силе као у сваком кораку примарног намотаја.

Узимајући у обзир чињеницу да је број обрта примарног намотаја в1, а секундарни намотај је в2, силе које су индуковане у њима ће бити једнаке:

Е1 = в1е,

Е2 = в2е,

где е је електромоторна сила која се јавља у једној револуцији.

Напон У2 на крајевима отвореног намотаја једнак је електромоторној сили у њему, тј.

У2 = Е2.

Сходно томе, можемо закључити да је количинанапон на оба краја примарног намотаја трансформатора се односи на вриједност напона на крајевима другог навоја пошто се број обрта примарног намотаја односи на број обрта секундарног намотаја:

(У1 / У2) = (в1 / в2) = к.

Константна вредност к је однос трансформатора струјног трансформатора.

У случају да је потребно повећати напон,уредити секундарни навијање са повећаним бројем обртаја (тзв. степ-уп трансформатор); у случају када је потребно смањити напон, секундарни намотај трансформатора узима се са мањим бројем обртаја (степ-довн трансформатор). Један трансформатор може дјеловати и као фактор претворбе степена и као степ-довн трансформатор, у зависности од тога који намотај се користи као примарни.

Секундарни намотај је и даље отворен (тренутно је у њемуније). Трансформатор је у стању мировања. Истовремено, троши мало енергије, пошто је струја, магнетизовано челично језгро, врло мала због велике индуктивности калема. Пренос енергије у секундарни круг из примарног уопште није присутан. Ово искуство омогућава познавање коефицијента трансформације, отпорности празног ходника и струје трансформатора.

Натерамо трансформатор, затварајући га кроз реостатсекундарни вијчани круг. Сада ће индукциона струја проћи дуж ње, означићемо је словом И2. Ова струја, према Лензовом закону, узрокује смањење магнетног флукса у језгру. Међутим, слабљење магнетног флукса у језгру ће смањити електромоторне силе селф-индуцтион у примару и према неравнотежа између ових снага и напона Е₁ У₁, добијен од генератора до примарног намотаја. Као резултат, у примарној намотаји струја ће се повећати за неку количину И1 и постати једнака И + И1. Због повећања текуће магнетног флукса у трафо језгру ће се повећати на претходну вредност и неравнотежа између У₁ и Е₁ је ​​поново обновљена. Стога, појава секундарног тренутног И₂ изазива повећање струје у примару од вредности И₁, који детектује оптерећење струје примару трансформатора.

Када је трансформатор напуњен,континуиран пренос енергије у секундарни склоп од примарне. Према закону о конзервацији и трансформацији енергије, струја у примарном кругу је једнака струји у секундарном кругу; Стога, једнакост мора да функционише:

И1 У1 = И2У2.

Заправо, ова једнакост се не поштује, пошто када ради трансформатор, постоје губици, иако мали. Коефицијент трансформације је око 94-99%.