Transformátor a jeho užití Autor: Mgr. Eliška Vokáčová Gymnázium K. V. Raise, Hlinsko, Adámkova 55 2012, listopad

Transformátory jsou zařízení, jimiž se přeměňují střídavé proudy a napětí na jiné hodnoty napětí a proudu se stejnou frekvencí. Obr. 1 přeměňují = transformují

Jednofázový transformátor Obr. 2 se skládá z dvou cívek (primární a sekundární) na společném uzavřeném jádru z magneticky měkké oceli.

Princip činnosti transformátoru Na primární cívku se připojí vstupní střídavé napětí U1. Střídavý proud procházející primární cívkou vytváří v jádře transformátoru měnící se magnetické pole. V sekundární cívce se indukuje střídavé napětí se stejným kmitočtem jako má vstupní napětí. Nazývá se výstupní napětí U2.

Princip transformátoru je založen na elektromagnetické indukci Princip transformátoru je založen na elektromagnetické indukci. Schematická značka transformátoru:

Pokus: Obr. 3

Zaznamenejte do tabulky několik hodnot daných veličin:

Porovnáním posledních dvou sloupců zjistíme: Podíl efektivních hodnot výstupního a vstupního napětí je přibližně rovný podílu počtu závitů sekundární a primární cívky. Nepřesnosti jsou způsobeny ztrátami energie při zahřívání transformátoru a jádra. Podíl se nazývá transformační poměr.

Transformace nahoru: je-li N2 > N1 , potom p >1, napětí na sekundární cívce je větší než napětí na primární cívce U2 > U1 . Transformace dolů: je-li N2 < N1 , potom p < 1, napětí na sekundární cívce je menší než napětí na primární cívce U2 < U1 .

Využití transformátorů: přeměna síťového napětí na napětí potřebné pro různé spotřebiče v rozhlasových přijímačích a televizorech; - v měřicích přístrojích atd.; transformace napětí při přenosu elektrické energie od elektráren ke spotřebitelům

Obr. 4

Úkol: Uveď příklady zařízení, ve kterých se používá transformátor. Rozhodni, zda se jedná o transformaci nahoru nebo dolů.

Primární cívka transformátoru má 690 závitů. Příklad 1: Primární cívka transformátoru má 690 závitů. Kolik závitů by měla mít sekundární cívka, aby transformátor bylo možné použít pro elektrický zvonek určený na 9 V, když máme k dispozici pouze síťové napětí 230 V ? 27 závitů

U rozkladného transformátoru je změřeno Příklad 2: U rozkladného transformátoru je změřeno napětí na sekundární cívce 50 V. Počet závitů primární cívky je 1200, počet závitů na cívce sekundární je 300. Vypočítej napětí na cívce primární. 200 V

Použité zdroje KOLÁŘOVÁ, Růžena; BOHUNĚK, Jiří; ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro 9. ročník základní školy. Dotisk 1. vydání. Nakladatelství Prometheus, spol. s r. o., Praha 4, 2003. Učebnice pro základní školy. ISBN 80-7196-193-0. Zdroj obrázků: Original uploader was Jx at cs.wikipedia. [cit. 2012-11-20]. Dostupný pod licencí Creative Commons na www: <http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0b/Transformer3d_col3_cs.svg/763px-Transformer3d_col3_cs.svg.png> obr. 2 Vlastní tvorba: obr. 1, 3, 4