Zasada cewki transformatora

W sprzęcie elektrycznym i obwodach bezprzewodowych transformatory są powszechnie stosowane do regulacji napięcia, dopasowywania impedancji, izolacji zabezpieczającej itp. W generatorach, niezależnie od tego, czy cewka porusza się w polu magnetycznym, czy w nieruchomej cewce, mogą indukować siłę elektromotoryczną w cewce. W obu przypadkach wartość strumienia magnetycznego pozostaje niezmieniona, zmienia się natomiast liczba strumieni magnetycznych przechodzących przez cewkę. Jest to zasada wzajemnej indukcyjności. Transformator to urządzenie wykorzystujące wzajemną indukcyjność elektromagnetyczną do transformacji napięcia, prądu i impedancji.
Podstawowa postać transformatora składa się z dwóch zestawów cewek nawiniętych drutami, które są ze sobą połączone indukcyjnie. Kiedy prąd przemienny (o określonej znanej częstotliwości) wpłynie do jednej z cewek, w drugiej cewce indukuje się napięcie prądu przemiennego o tej samej częstotliwości, a wielkość indukowanego napięcia zależy od stopnia sprzężenia i powiązania strumienia magnetycznego pomiędzy dwiema cewkami.
Podstawowa postać transformatora składa się z dwóch zestawów cewek nawiniętych drutami, które są ze sobą połączone indukcyjnie. Kiedy prąd przemienny (o określonej znanej częstotliwości) wpłynie do jednej z cewek, w drugiej cewce indukuje się napięcie prądu przemiennego o tej samej częstotliwości, a wielkość indukowanego napięcia zależy od stopnia sprzężenia i powiązania strumienia magnetycznego pomiędzy dwiema cewkami.
Ogólnie rzecz biorąc, cewka podłączona do źródła prądu przemiennego nazywana jest cewką pierwotną; Napięcie na tej cewce nazywa się napięciem pierwotnym. Napięcie indukowane w cewce wtórnej może być większe lub mniejsze od napięcia pierwotnego, które jest określone przez stosunek zwojów pomiędzy cewką pierwotną i cewką wtórną. Dlatego transformatory można podzielić na dwa typy: transformatory podwyższające i obniżające.
Większość transformatorów ma stałe żelazne rdzenie z owiniętymi wokół nich cewkami pierwotnymi i wtórnymi. Ze względu na wysoką przewodność materiału żelaznego większość strumienia magnetycznego ogranicza się do żelaznego rdzenia, dlatego dwa zestawy cewek mogą dzięki temu osiągnąć znaczny stopień sprzężenia magnetycznego. W niektórych transformatorach cewka i żelazny rdzeń są ściśle powiązane, a stosunek napięcia pierwotnego do wtórnego jest prawie taki sam jak stosunek zwojów dwóch cewek.
Dlatego też współczynnik obrotu transformatora można ogólnie wykorzystać jako wskaźnik odniesienia do zwiększania lub zmniejszania napięcia w transformatorach. Ze względu na funkcję podnoszenia i obniżania napięcia transformatory stały się ważnym wyposażeniem nowoczesnych systemów elektroenergetycznych. Zwiększenie napięcia przesyłowego sprawia, że ​​przesyłanie energii na duże odległości jest bardziej ekonomiczne. Jeśli chodzi o transformatory obniżające, czynią one zastosowania elektroenergetyczne bardziej zróżnicowanymi. Można powiedzieć, że bez transformatorów współczesny przemysł nie jest w stanie osiągnąć obecnego stanu rozwoju.