Transformátory sú elektrické zariadenia, ktoré menia napätie striedavého prúdu (AC) v obvode. Sú nevyhnutné pre efektívny prenos elektriny z elektrární do domov a podnikov. V tomto článku preskúmame rôzne typy transformátorov používaných v domácnostiach, ich funkcie a ich výhody.
1. Typy transformátorov používaných v domácnostiach2. Ako pracujú transformátory3. Výhody používania transformátorov v domácnostiach4. Záver
Typy transformátorov používaných v domácnostiach
V domácnostiach sa používajú dva hlavné typy transformátorov: stupňové transformátory a izolačné transformátory.
Deformátory
Step-Dow Transformersare sa používa na zníženie napätia elektriny dodávanej do domovov. Napätie elektriny vyrobenej v elektrárňach je zvyčajne medzi 11 000 a 33 000 voltami. Toto vysoké napätie je potrebné na efektívny prenos na veľké vzdialenosti. Je však príliš vysoký na použitie v domácnostiach a podnikoch.
Step-down transformátory fungujú pomocou dvoch cievok drôtu, známe ako primárne a sekundárne cievky, ovinuté okolo magnetického jadra. Primárna cievka je pripojená k vysokonapäťovému napájaciemu vedeniu a sekundárna cievka je pripojená k nízkemu napájaciemu vedeniu, ktoré dodáva elektrinu do domácností.
Keď elektrina AC preteká primárnou cievkou, vytvára magnetické pole, ktoré indukuje napätie v sekundárnej cievke. Počet zákrut v každej cievke určuje pomer napätia medzi primárnymi a sekundárnymi cievkami. Napríklad, ak má primárna cievka 100 zákrut a sekundárna cievka má 10 zákrut, napätie sa zníži o faktor 10.
Zvýšené transformátory sa zvyčajne nachádzajú na póloch napájania alebo v podzemných trezoroch. Sú navrhnuté tak, aby boli odolné voči poveternostným vplyvom a môžu pracovať pri extrémnych teplotách.
Izolačné transformátory
Izolácia Transformersery používané na izoláciu elektrických zariadení z napájania. Poskytujú bariéru medzi napájaním a zariadením, ktoré môžu pomôcť chrániť pred elektrickými šokmi a poškodením zariadení.
Izolačné transformátory fungujú rovnako ako transformátory zostupných, ale majú ďalšie vinutie na primárnej cievke. Toto vinutie sa nazýva 'Faraday Shield ' a je spojený so zemou. Shield Faraday pomáha znižovať elektromagnetické interferencie (EMI) a rádiové frekvenčné interferencie (RFI) zo zdroja napájania.
Izolačné transformátory sa bežne používajú v zdravotníckych zariadeniach, počítačových zariadeniach a zvukových zariadeniach. Môžu pomôcť zlepšiť výkon a spoľahlivosť tohto zariadenia poskytovaním čisté a stabilné napájanie.
Ako pracujú transformátory
Transformátory pracujú na princípe elektromagnetickej indukcie, ktorú objavil Michael Faraday v 19. storočí. Elektromagnetická indukcia je proces výroby elektrického prúdu vo vodiči tým, že ho vystavuje meniacemu sa magnetickému poľu.
V transformátore preteká AC elektrina cez primárnu cievku a vytvára meniace sa magnetické pole. Toto magnetické pole indukuje napätie v sekundárnej cievke, ktorá je pripojená k zaťaženiu.
Pomer napätia medzi primárnymi a sekundárnymi cievkami je určený počtom zákrut v každej cievke. Čím viac zákrut v primárnej cievke, tým vyššie je napätie. Čím viac zákrut v sekundárnej cievke, tým nižšie je napätie.
Transformátory sú veľmi efektívne, zvyčajne pracujú s účinnosťou 95% až 99%. To znamená, že veľmi málo energie sa počas procesu transformácie stratí ako teplo.
Výhody používania transformátorov v domácnostiach
Používanie transformátorov v domácnostiach má niekoľko výhod:
Regulácia napätia
Transformátory pomáhajú regulovať napätie elektriny dodávanej do domovov. Je to dôležité, pretože príliš vysoké alebo príliš nízke napätie môže poškodiť elektrické spotrebiče a vybavenie.
Zvýšené transformátory znižujú napätie elektriny z elektrární na bezpečnú úroveň na použitie v domácnostiach. To sa zvyčajne pohybuje od 120 do 240 voltov, v závislosti od krajiny.
Izolácia
Izolačné transformátory poskytujú bariéru medzi napájaním a elektrickým zariadením. To môže pomôcť chrániť pred elektrickými otrasmi a poškodením zariadení.
Izolačné transformátory sa bežne používajú v zdravotníckych zariadeniach, počítačových zariadeniach a zvukových zariadeniach. Môžu pomôcť zlepšiť výkon a spoľahlivosť tohto zariadenia poskytovaním čisté a stabilné napájanie.
Účinnosť
Transformátory sú veľmi efektívne, zvyčajne pracujú s účinnosťou 95% až 99%. To znamená, že veľmi málo energie sa počas procesu transformácie stratí ako teplo.
Vďaka vysokej účinnosti transformátorov z nich robí nevyhnutnú súčasť elektrickej mriežky. Pomáhajú znižovať straty energie a zlepšujú celkovú účinnosť systému.
Zníženie hluku
Transformátory môžu pomôcť znížiť elektromagnetické interferencie (EMI) a rádiové frekvenčné interferencie (RFI) zo zdroja napájania. Je to dôležité, pretože EMI a RFI môžu spôsobiť problémy s elektronickým zariadením, ako sú počítače a zvukové vybavenie.
Najmä izolačné transformátory sú navrhnuté tak, aby znížili EMI a RFI. Majú Faradayov štít, ktorý je spojený so zemou, ktorý pomáha absorbovať a rozptyľovať tieto nežiaduce signály.
Záver
Transformátory sú základnými komponentmi elektrickej siete a zohrávajú zásadnú úlohu pri efektívnom prenose elektriny do domovov a podnikov. Pomáhajú regulovať napätie, poskytovať izoláciu, zlepšovať účinnosť a znižovať hluk.
Pochopenie toho, ako pracujú transformátory a ich výhody, môže pomôcť majiteľom domov robiť informované rozhodnutia o svojich elektrických systémoch. Môže tiež pomôcť zvýšiť informovanosť o dôležitosti transformátorov v elektrickej sieti a úlohu, ktorú zohrávajú v našom každodennom živote.
