Transformatory to urządzenia elektryczne, które zmieniają napięcie prądu naprzemiennego (AC) w obwodzie. Są one niezbędne do wydajnej transmisji energii elektrycznej z elektrowni po domy i firmy. W tym artykule zbadamy różne rodzaje transformatorów używanych w domach, ich funkcje i ich korzyści.
1. Rodzaje transformatorów stosowanych w domach2. Jak działają transformatory3. Korzyści z korzystania z transformatorów w domach4. Wniosek
Rodzaje transformatorów używanych w domach
Istnieją dwa główne typy transformatorów używanych w domach: przemienne transformatory i transformatory izolacyjne.
Przemienne transformatory
Transformers w dół stosuje się do zmniejszenia napięcia energii elektrycznej dostarczanej do domów. Napięcie energii elektrycznej wytwarzane w elektrowniach wynosi zwykle od 11 000 do 33 000 woltów. To wysokie napięcie jest niezbędne do wydajnej transmisji na duże odległości. Jest jednak zbyt wysoki do użytku w domach i firmach.
Transformatory z dół działają przy użyciu dwóch cewek drutu, znanych jako cewki pierwotne i wtórne, owinięte wokół rdzenia magnetycznego. Cewka pierwotna jest podłączona do linii zasilania wysokiego napięcia, a cewka wtórna jest podłączona do linii zasilania niskiego napięcia, która dostarcza energię elektryczną do domów.
Gdy elektryczność AC przepływa przez cewkę pierwotną, tworzy pole magnetyczne, które indukuje napięcie w cewce wtórnej. Liczba zakrętów w każdej cewce określa stosunek napięcia między cewkami pierwotnymi i wtórnymi. Na przykład, jeśli cewka pierwotna ma 100 zwojów, a cewka wtórna ma 10 tury, napięcie jest zmniejszone o współczynnik 10.
Transformatory przesuwane są zazwyczaj znajdujące się na słupach zasilających lub w podziemnych sklepieniach. Są zaprojektowane tak, aby były odporne na warunki atmosferyczne i mogą działać w ekstremalnych temperaturach.
Transformatory izolacyjne
Transformers izolacyjny są używane do izolowania urządzeń elektrycznych od zasilania. Zapewniają barierę między zasilaniem a sprzętem, co może pomóc chronić przed wstrząsami elektrycznymi i uszkodzeniem sprzętu.
Transformatory izolacji działają w taki sam sposób, jak transformatory kropki, ale mają dodatkowe uzwojenie na cewce pierwotnej. To uzwojenie nazywa się „Faraday Shield ” i jest podłączone do ziemi. Tarcza Faraday pomaga zmniejszyć zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) i interferencję częstotliwości radiowej (RFI) z zasilania.
Transformatory izolacyjne są powszechnie stosowane w sprzęcie medycznym, sprzęcie komputerowym i sprzęcie audio. Mogą pomóc poprawić wydajność i niezawodność tego sprzętu, zapewniając czysty i stabilny zasilacz.
Jak działają transformatory
Transformatory pracują nad zasadą indukcji elektromagnetycznej, którą odkrył Michael Faraday w XIX wieku. Indukcja elektromagnetyczna to proces generowania prądu elektrycznego w przewodzie poprzez wystawienie go na zmieniające się pole magnetyczne.
W transformatorze elektryczność prądu przemiennego przepływa przez cewkę pierwotną, tworząc zmieniające się pole magnetyczne. To pole magnetyczne indukuje napięcie w wtórnej cewce, która jest podłączona do obciążenia.
Stosunek napięcia między cewkami pierwotnymi i wtórnymi jest określany przez liczbę zakrętów w każdej cewce. Im więcej zakrętów w cewce pierwotnej, tym wyższe napięcie. Im więcej zakrętów w cewce wtórnej, tym niższe napięcie.
Transformatory są bardzo wydajne, zwykle działają na poziomie 95% do 99%. Oznacza to, że bardzo mało energii jest tracone jako ciepło podczas procesu transformacji.
Korzyści z korzystania z transformatorów w domach
Używanie transformatorów w domach ma kilka korzyści:
Regulacja napięcia
Transformatory pomagają regulować napięcie energii elektrycznej dostarczane do domów. Jest to ważne, ponieważ zbyt wysokie lub zbyt niskie napięcie może uszkodzić urządzenia elektryczne i sprzęt.
Transformatory spadkowe zmniejszają napięcie energii elektrycznej z elektrowni do bezpiecznego poziomu do stosowania w domach. Zazwyczaj waha się od 120 do 240 woltów, w zależności od kraju.
Izolacja
Transformatory izolacyjne zapewniają barierę między zasilaczem a sprzętem elektrycznym. Może to pomóc chronić przed wstrząsami elektrycznymi i uszkodzeniem sprzętu.
Transformatory izolacyjne są powszechnie stosowane w sprzęcie medycznym, sprzęcie komputerowym i sprzęcie audio. Mogą pomóc poprawić wydajność i niezawodność tego sprzętu, zapewniając czysty i stabilny zasilacz.
Efektywność
Transformatory są bardzo wydajne, zwykle działają na poziomie 95% do 99%. Oznacza to, że bardzo mało energii jest tracone jako ciepło podczas procesu transformacji.
Wysoka wydajność transformatorów czyni je niezbędnym składnikiem siatki elektrycznej. Pomagają zmniejszyć straty energii i poprawić ogólną wydajność systemu.
Redukcja szumów
Transformatory mogą pomóc w zmniejszeniu zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) i interferencji częstotliwości radiowej (RFI) z zasilania. Jest to ważne, ponieważ EMI i RFI mogą powodować problemy ze sprzętem elektronicznym, takimi jak komputery i sprzęt audio.
W szczególności transformatory izolacyjne są zaprojektowane w celu zmniejszenia EMI i RFI. Mają tarczę Faraday, która jest połączona z ziemią, która pomaga wchłonąć i rozproszyć te niechciane sygnały.
Wniosek
Transformatory są niezbędnymi elementami sieci elektrycznej i odgrywają kluczową rolę w wydajnej transmisji energii elektrycznej do domów i firm. Pomagają regulować napięcie, zapewniają izolację, poprawić wydajność i zmniejszyć hałas.
Zrozumienie, jak działają transformatory i ich korzyści mogą pomóc właścicielom domów w podejmowaniu świadomych decyzji dotyczących ich systemów elektrycznych. Może to również pomóc w zwiększeniu świadomości na temat znaczenia transformatorów w sieci elektrycznej i roli, jaką odgrywają w naszym codziennym życiu.
