Funkcje transformatorów
1. Transformacja napięcia
Jest to podstawowa funkcja transformatora. Używając cewek o różnej liczbie zwojów, zwiększa się (transformator-podwyższający) lub zmniejsza (transformator-obniżający) wejściowe napięcie prądu przemiennego:
Krok-w górę: Na przykład energia elektryczna wytwarzana w elektrowniach (około 10 kV) jest zwiększana do wysokiego napięcia (np. 110 kV, 220 kV) za pomocą-transformatorów podwyższających napięcie, co zmniejsza straty mocy podczas-przesyłania na duże odległości (transmisja wysokiego-napięcia zmniejsza prąd, a straty są zgodne ze wzorem P=I2R).
Zejdź-w dół: Po przesłaniu prądu-wysokiego napięcia w pobliżu użytkowników jest ono stopniowo redukowane do napięcia odpowiedniego do użytku domowego i przemysłowego (np. 220 V, 380 V) za pomocą transformatorów-obniżających napięcie.
2. Obecna transformacja
Zgodnie z zasadą indukcji elektromagnetycznej, że „napięcie jest proporcjonalne do liczby zwojów, a prąd jest odwrotnie proporcjonalny do liczby zwojów”, gdy napięcie wzrasta, prąd maleje i odwrotnie. Na przykład transformatory-podwyższające zmniejszają prąd transmisji, aby zminimalizować straty, podczas gdy urządzenia przemysłowe (takie jak spawarki) mogą wykorzystywać transformatory do uzyskiwania wysokich prądów.
3. Dopasowanie impedancji
W obwodach elektronicznych (np. systemach audio, urządzeniach komunikacyjnych) transformatory mogą regulować impedancję obciążenia w celu dopasowania impedancji źródła sygnału, maksymalizując efektywność przenoszenia energii (np. małe transformatory w słuchawkach).
4. Izolacja elektryczna
W niektórych transformatorach (takich jak transformatory izolacyjne) cewki pierwotne i wtórne nie są bezpośrednio połączone elektrycznie; energia przenoszona jest wyłącznie poprzez pole magnetyczne. Izoluje to potencjały elektryczne różnych obwodów, zapewniając bezpieczeństwo w zastosowaniach takich jak sprzęt medyczny i zasilacze laboratoryjne.