Садржај
Трансформатори су једноставни, али изузетно корисни електрични уређаји, и раде због феномена познатог као електромагнетска индукција. Ако проводну жицу поставите у променљиво магнетно поље, поље индукује електричну струју у жици, а где је струја, тамо је потенцијална разлика или напон. Супротно је такође тачно. Променљива струја у проводнику ствара магнетно поље. Пошто струја мора да се мења (у току), трансформатори раде само са наизменичном струјом, што је предност наизменичне струје у односу на једносмерну струју.
Напон зависи од броја пута који проводник прође кроз магнетно поље. Напон можете претворити у једном кругу - примарном кругу - у различит напон у секундарном кругу подешавањем броја пута који проводници за сваки круг пролазе кроз магнетно поље. Уређај који ово ради је трансформатор, а кад смањи напон у секундарном кругу, постаје његов падајући трансформатор. Управо то ради трансформатор на далеководу изван ваше куће. Лако је направити властити падајући трансформатор, али он неће бити тако велик и моћан као онај на далеководу. Ипак ће радити на потпуно исти начин.
Трансформатори користе намотаје
Трансформатор користи један проводник намотан више пута око средишњег језгра за примарни круг, а различити проводник се такође намота више пута око истог или различитог језгра за секундарни круг. Однос броја намотаја у овим намотајима одређује напон у секундарној завојници. Формула трансформатора, која следи из Фарадаиевог закона, је:
Нс/ Нп = Вс/ Вп
где је Нс и Нп су број намотаја у секундарној и примарној завојници односно Вс и Вп јесу напони.
У падајућем трансформатору, секундарни напон је мањи од примарног напона, тако да број намотаја у секундарном намоту мора бити мањи од броја у примарном завојницом. Ако знате напон у примарном кругу и имате циљ секундарног намотаја, свој циљ постижете подешавањем броја намотаја на обе завојнице.
Конструисање трансформатора спуштањем доле
Најефикаснији трансформатори имају феромагнетска језгра јер овај материјал се магнетизује примарним завојницом и енергију преноси на секундарни завојник ефикасније што калемови могу сами. Једноставан начин за добијање феромагнетске завојнице је проналажење великог челичног перача из продавнице хардвера или олупине. Пречник би требало да буде 2 до 3 инча.
За израду завојница можете користити било коју проводну жицу, али најбоља је магнетна жица димензија 28 димензија, која је врло танка бакарна жица обложена изолацијом. Да бисте створили примарни свитак, омотајте жицу уско око перилице најмање 500 пута, држећи жицу чврсто заједно. Намотајте у слојевима ако је потребно. Пажљиво рачунајте број намотаја и забележите број. Када завршите са наматањем, оба краја оставите слободним за спајање на извор напајања и омотајте траку за маскирање око жица како би их задржали на месту.
Пошто конструишете падајући трансформатор, број намотаја у секундарном намотају биће мањи. Стварни број зависи од напона који желите и то можете израчунати помоћу формуле трансформатора. Намотајте секундарну завојницу на врх примарне, остављајући крајеве слободним да се повежу на метар. Омотајте завојницу траком за маскирање, а затим цели трансформатор омотајте електричном траком да бисте га изолирали. Трансформатор је сада спреман за тестирање.
Пример израчуна
Претпоставимо да желите да смањите снагу од 120 волти из кућних извора на 12 волти. Омјер напона је 12/120 = 1/10, тако да ако примарни свитак има 500 намотаја, секундарни калем треба да има 50.
Имајте на уму да је коришћење напона вашег дома у овом прорачуну само пример, а струја која пролази испод овог великог напона брзо ће загрејати жице и било би опасно заправо покушати да их смањи. Сигурније је користити овај рудиментарни трансформатор за много мање улазних напона из сигурнијих извора. Не остављајте трансформатор прикљученим дуго времена.