หม้อแปลงไฟฟ้าช่วยให้คุณสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากการสูญเสียความแรงของกระแสไฟหรือในทางกลับกัน ในทุกกรณี กฎการอนุรักษ์พลังงานมีผลบังคับใช้ แต่บางส่วนก็เปลี่ยนเป็นความร้อนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้นประสิทธิภาพของหม้อแปลงแม้ว่ามักจะใกล้เคียงกับความสามัคคีก็น้อยกว่านั้น
คำแนะนำ
ขั้นตอนที่ 1
หม้อแปลงไฟฟ้ามีพื้นฐานมาจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อตัวนำสัมผัสกับสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง แรงดันไฟฟ้าจะเกิดขึ้นที่ปลายตัวนำนี้ ซึ่งสอดคล้องกับอนุพันธ์อันดับแรกของการเปลี่ยนแปลงในสนามนี้ ดังนั้น เมื่อสนามมีค่าคงที่ จะไม่มีแรงดันเกิดขึ้นที่ปลายตัวนำ แรงดันไฟฟ้านี้มีขนาดเล็กมาก แต่สามารถเพิ่มได้ ในการทำเช่นนี้แทนที่จะใช้ตัวนำตรงก็เพียงพอที่จะใช้ขดลวดที่ประกอบด้วยจำนวนรอบที่ต้องการ เนื่องจากผลัดกันเชื่อมต่อเป็นอนุกรม แรงดันไฟฟ้าที่ตัดขวางนั้นจึงถูกรวมเข้าด้วยกัน ดังนั้นสิ่งอื่นๆ ที่เท่าเทียมกัน แรงดันไฟฟ้าจะมากกว่ารอบเดียวหรือตัวนำตรงในจำนวนครั้งที่สอดคล้องกับจำนวนรอบ
ขั้นตอนที่ 2
คุณสามารถสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับได้หลายวิธี ตัวอย่างเช่น การหมุนแม่เหล็กข้างขดลวดจะสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับสิ่งนี้จะใช้ขดลวดอีกอันหนึ่งเรียกว่าขดลวดปฐมภูมิและใช้แรงดันไฟฟ้าในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง แรงดันไฟฟ้าเกิดขึ้นในขดลวดทุติยภูมิซึ่งมีรูปร่างสอดคล้องกับอนุพันธ์อันดับแรกของรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าในขดลวดปฐมภูมิ หากแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดปฐมภูมิเปลี่ยนแปลงในลักษณะไซน์ แรงดันไฟฟ้ารองจะเปลี่ยนในลักษณะโคไซน์ อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง (เพื่อไม่ให้สับสนกับประสิทธิภาพ) สอดคล้องกับอัตราส่วนของจำนวนรอบของขดลวด อาจน้อยกว่าหรือมากกว่าหนึ่งก็ได้ ในกรณีแรก หม้อแปลงจะลดขั้น ในขั้นที่สอง - ขึ้น จำนวนรอบต่อโวลต์ (เรียกว่า "จำนวนรอบต่อโวลต์") จะเท่ากันสำหรับขดลวดหม้อแปลงทั้งหมด สำหรับหม้อแปลงความถี่กำลังอย่างน้อย 10 มิฉะนั้นประสิทธิภาพจะลดลงและความร้อนเพิ่มขึ้น
ขั้นตอนที่ 3
การซึมผ่านของแม่เหล็กของอากาศต่ำมาก ดังนั้น หม้อแปลงไร้แกนจึงถูกใช้เมื่อทำงานที่ความถี่สูงมากเท่านั้น ในหม้อแปลงความถี่อุตสาหกรรมมีการใช้แกนที่ทำจากแผ่นเหล็กที่หุ้มด้วยชั้นอิเล็กทริก ด้วยเหตุนี้แผ่นเปลือกโลกจึงถูกแยกออกจากกันด้วยไฟฟ้าและจะไม่เกิดกระแสน้ำวนซึ่งสามารถลดประสิทธิภาพและเพิ่มความร้อนได้ ในหม้อแปลงของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่ทำงานด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้น แกนดังกล่าวไม่สามารถใช้งานได้ เนื่องจากกระแสน้ำวนที่มีนัยสำคัญสามารถเกิดขึ้นได้ในแต่ละแผ่น และการซึมผ่านของแม่เหล็กมีมากเกินไป แกนเฟอร์ไรท์ถูกใช้ที่นี่ - ไดอิเล็กทริกที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก
ขั้นตอนที่ 4
การสูญเสียในหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งลดประสิทธิภาพเกิดขึ้นเนื่องจากการปล่อยสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับโดยมันกระแสน้ำวนขนาดเล็กที่ยังคงเกิดขึ้นในแกนกลางแม้จะมีมาตรการปราบปรามเช่นเดียวกับการปรากฏตัวของความต้านทานที่ใช้งานอยู่ใน ขดลวด ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้ ยกเว้นปัจจัยแรก นำไปสู่ความร้อนของหม้อแปลงไฟฟ้า ความต้านทานที่ใช้งานของขดลวดควรเล็กน้อยเมื่อเทียบกับความต้านทานภายในของแหล่งจ่ายไฟหรือโหลด ดังนั้นยิ่งกระแสผ่านขดลวดมากขึ้นและแรงดันตกคร่อมก็จะยิ่งใช้ลวดหนาขึ้นเท่านั้น