Трансформатор призначений для перетворення змінної напруги, а також використовується з метою гальванічної розв’язки. Прилад застосовується в радіотехніці, електроенергетиці та електроніці. Представляє собою одну або декілька стрічкових або дротяних обмоток, на які діє магнітне поле. Вони намотані на невеликий сердечник, який також є магнітопроводом.
Хто винайшов трансформатор?
У 1848 році француз Р. Румкорф винайшов індукційну котушку особливої конструкції. Цей винахід було прообразом сучасного трансформатора. Механік отримав коливання струму високої напруги, використавши цю котушку. Була необхідність постійний струм якось перетворити в змінний. Керуючись цим, Генріх Даніель Румкорф використовував спеціальний переривач, який включав послідовно з котушкою.
Коли відбувалося замикання, напруга зростала у вторинній обмотці. Воно перевершувало напруга первинної настільки, наскільки більше було кількість витків на вторинній. Засобом для переривання служила невелика пружинна платівка. Чим частіше вона використовувалася, тим вище була напруга. Щоб платівка размыкала ланцюг, необхідно було магнітне поле, яке створював сердечник. Котушка Румкорфа отримала широке застосування в 70-х роках ХХ століття.
Сучасний трансформатор
Р. Румкорф став тим, хто винайшов трансформатор. Його задум до досконалості довів вчений П. Н. Яблочков, який представив своє творіння в 1876 році. В якості сердечника він використовував спеціальний стержень, на який вже намотувалися обмотки. Щоб переривати постійний струм, вчений використовував не пружинну платівку, а індукційні котушки.
Всі первинні обмотки в роботу включалися послідовно і видавали таку кількість напруги, яке було необхідно. У вторинній використовувалися лампи, які працювали від енергії, що надходить. Пізніше було відзначено, що можна знизити втрати енергії. Для цього необхідно на сердечник насадити обидві котушки – первинну і вторинну.
Важливо знати, ким і коли був винайдений перший трансформатор, щоб помилково не припустити, що його придумав Яблочков. Вчений довів до розуму розробку, щоб нею було зручніше користуватися.
Розробка вченого являла собою пристосування з розімкнутими серцевиною. Пізніше створюється новий вид – з замкнутими, який розробили брати Гопкинсоны. Відкриття допомогло дуже сильно знизити витрати енергії. Принцип дії полягав у тому, що на серцевину по черзі ставили котушки високої напруги і низької. Сам стрижень створений з дротів і сталевих смуг, які розділені спеціальним ізоляційним матеріалом.
Види трансформаторів
Завдяки тому, хто винайшов трансформатори, сьогодні існують різні категорії цих пристроїв:
Яка необхідність в трансформаторах?
Щоб компенсувати втрачене при передачі струму тепловипромінювання, на електростанціях виробляється дуже велике напруження, яке не потрібно в таких кількостях більшості апаратів. У таких випадках трансформатор доводиться до речі. Він регулює напругу, збільшуючи його при передачі, а потім знижуючи на шляху до користувача. В іншому випадку вся техніка не витримала б натиску такої величезної потужності і згоріла або вибухнула б.
Також трансформаторами оснащуються електричні прилади в побуті, так як їм постійно необхідно різне напруга через кілька потоків. Сьогодні пристосування використовується в комп’ютерах і телевізорах. Необхідно дякувати тому, хто винайшов трансформатор, адже без нього більша частина пристроїв не змогла б нормально працювати. У кращому випадку ми були б оточені пристроями, що працюють не на низькому (безпечній) напрузі, а на високому.
Багато видів таких засобів важливі в побуті. Щоб не вдаритися струмом, найчастіше використовують розділовий трансформатор, який знижує цей ризик. З метою вимірювання постійно мінливого напруги застосовують також це пристосування. Це необхідно, щоб забезпечити безпеку населення при перепадах напруги. Окремі види (трансформатори струму) застосовуються для виміру кількості споживаної енергії.
