Работа трансформатора

Трансформатор - устройство несложное. Как он устроен и что из себя представляет, можно глянуть в этой статье. А вы  никогда не задумывались,  как и почему он работает? Что стает с напряжением и силой тока в трансформаторе при подключении нагрузки? Как меняется напряжение  на обмотках от нагрузки? Интересно?  Тогда  гоу!

Нашим подопытным кроликом будет трансформатор китайского производства фирмы СуньХуньВчай :-). Выглядит он красиво и аккуратненько.

Вторичных обмоток здесь целых две пары, но мы будем использовать только одну пару из двух синих проводов.

Два красных провода - это первичная обмотка транса, на эти провода мы будем заводить напряжение из розетки.

Снимать напряжение будем с двух синих проводов

Для того, чтобы производить замеры нам требуется выставить на Мультиметре крутилку на измерение перменного напряжения.Если вы не знаете, как производить замеры напряжения и силы тока, рекомендую прочитать вот эту статью: Как измерить ток и напряжение мультиметром?.

Замеряем напряжение из сети, которое поступает на первичную обмотку транса

Теперь замеряем напряжение на вторичной обмотке транса

Все гуд, транс работает нормально. Понижает из переменного напряжения 230 Вольт в переменное напряжение 22 Вольта. С этим разобрались, идем дальше.

Для дальнейших опытов нам потребуется нагрузка. Для этого последовательно соединяем две лампы накаливания по 13,5 Вольт. Каждая лампочка жрет силу тока по 0,12 Ампер. Так как лампочки идентичны, значит они поровну делят напряжение, получается что каждой лампочке достается по 11 Вольт, следовательно и силу тока каждая лампочка жрет меньше, где то по 0,1 Амперу. Ну ладно, суть не важна. Главное, что у нас есть нагрузка.

Интересно, а какую силу тока кушает из розетки наш транс  в холостом режиме. Холостой режим означает, что ко вторичной обмотке транса не прицеплена никакая нагрузка. Смотрим и видим 60 милиАмпер.

Небольшое лирическое отступление. Как вы видите,  на вторичной обмотке транса нету никакой нагрузки, но транс все равно кушает силу тока, а следовательно  электрическую энергию из розетки. Если сосчитать мощность, то получим P=IU=230x0,06=13,8 Ватт. А если у нас он простоит включенным хотя бы часик, то у нас он съест электроэнергию 13,8 Ватт* час или 0,0138кВатт*час. А сколько сейчас стоит один киловатт электроэнергии? В Росии 4-5 рублей. Копейки, но, как говорится, копейка рубль бережет. Имейте также ввиду, что старые зарядки для мобил также являются трансформаторными. Их основное различие - это габариты. Современные же зарядки для мобильных телефонов обладают малыми габаритами и являются импульсными. Они кушают ток совсем чуть-чуть, что даже никак не повлияет на ваши затраты. Поэтому, не рекомендуется оставлять в сети электроприборы, имеющие трансформаторный блок питания.

Интересно, а поменяется ли сила тока на первичной обмотке, если мы нагрузим вторичную обмотку нашими лампочками? Лампочки загорелись, и сила тока на первичной обмотке тоже поменялась ;-) Когда мы меряли без нагрузки, у нас было 60 милиАмпер в цепи первичной обмотки, а на вторичке у нас цепь не замыкалась, значит сила тока на вторичке была нулевой. Как только мы  нагрузили нагрузкой вторичную обмотку, наши лампочки стали сразу жрать силу тока, а также сила тока поднялась и  в цепи первичной обмотки. Отсюда напрашивается вывод:

Чем выше сила тока во вторичной обмотке, тем выше сила тока и в первичной обмотке.

Давайте проведем еще опыт. Для этого замеряем напряжение без нагрузки на вторичке транса, так называемый - холостой режим работы трансформатора

а теперь цепанем наши лампочки и снова замеряем напругу

Давайте замеряем силу тока во вторичной обмотке с лампочками - 105 милиАмпер.

Все те же самые аналогичные операции проводим и для  мощного Резистора номиналом в 10 Ом и мощностью рассеивания в 10 Ватт. Замеряем напряжение на вторичке, при включении резистора. Жоска напруга просадилась!

Интересно, какая сила тока течет во вторичной цепи, в которой включен резистор? Смотрим. Ого-го, почти 2 Ампера.

Делаем выводы: при включении нагрузки происходит небольшая просадка напряжения и напряжение падает тем больше, чем больше силы тока кушает нагрузка. Здесь также играет роль еще один немаловажный фактор - мощность трансформатора. Чем больше мощность транса, тем меньше просадка напряжения. Мощность транса зависит от размера транса. А чем больше транс, тем больше его  размер сердечника и следовательно, такой транс будет мощнее. Также, чем меньше вторичных обмоток, тем  лучше. Покупая мощный транс, первым делом смотрите чтобы была одна первичная и одна вторичная обмотки, и конечно же,  чтобы был погабаритнее сам транс. Не прогадаете ;-)

Читайте также