Jak funguje transformátor

Transformátor je elektrické zařízení, které mění napětí střídavého proudu pomocí elektromagnetické indukce. Funguje na principu přenosu energie mezi dvěma navzájem izolovanými cívkami, které jsou obvykle navinuty na společném jádru z magnetického materiálu.

Základní principy fungování

1. Primární cívka – (ta první) – do této cívky je přivedeno střídavé napětí, které vytváří střídavý magnetický tok v jádře transformátoru.
2. Magnetický tok: Magnetické pole vytvořené v primární cívce se prostřednictvím jádra přenáší k sekundární cívce.
3. Sekundární cívka – (ta druhá) – indukuje střídavé napětí. Velikost tohoto napětí závisí na poměru počtu závitů primární a sekundární cívky.

Poměr napětí a závitů

Napětí na primární (U₁) a sekundární (U₂) cívce je úměrné počtu závitů těchto cívek (N₁ a N₂):

• Pokud má sekundární cívka více závitů než primární, transformátor zvyšuje napětí (zvyšující transformátor).
• Pokud má méně závitů, napětí se snižuje (snižující transformátor).

[Příklady k procvičení]

Hlavní využití

Transformátory se používají ke změně napětí pro efektivní přenos elektrické energie na velké vzdálenosti (vyšší napětí znamená menší ztráty) a k přizpůsobení napětí pro konkrétní zařízení v domácnostech nebo průmyslu.

(Školní) zapojení transformátoru

Transformátory v elektrickém vedení

Na stožárech vysokého napětí jsou umístěny výkonové transformátory, které zajišťují přenos elektřiny na velké vzdálenosti při vysokém napětí, což minimalizuje ztráty energie. Předtím, než elektřina dosáhne domácností nebo podniků, jsou využívány další transformátory, které snižují napětí na bezpečnou a použitelnou úroveň. Tyto distribuční transformátory lze často vidět na sloupech elektrického vedení nebo v blízkosti budov. Díky této technologii je možné efektivně zásobovat elektřinou rozsáhlé oblasti, což činí transformátory nezbytnou součástí moderní energetické infrastruktury.

O transformátorech podrobněji