Un transformateur est un élément de circuit électrique qui se compose essentiellement d'un matériau magnétisable, il transmet une énergie électrique à partir d'un courant alternatif primaire dans un autre circuit secondaire. La différence de tension entre les deux circuits en courant alternatif dépend de combien de fois les deux circuits chaque bobine autour du transformateur.
Les courants dans les deux circuits sont reliés par la formule n_1 x = i_1 n_2 x i_2, où n_1 et n_2 sont le nombre de spires dans les bobines des deux circuits. Les i ce sont les courants correspondants à travers les bobines. Comme démontré dans Halliday et Resnick est «Fundamentals of Physics," cette équation tient sans tenir compte des autres différences entre les deux bobines, comme l'épaisseur ou d'un matériau métallique.
Une autre équation qui relie les deux courants est i_1 x V_1 = i_2 x V_2, où le V de sont le potentiel tombe à travers les deux bobines. Vous pouvez facilement obtenir ces équations en utilisant le principe de la conservation de l'énergie et de l'équation pour le champ magnétique d'un solénoïde, ou une bobine.
Instructions
1 Égaliser les champs magnétiques des deux bobines du circuit autour du transformateur. Rappelons qu'un solénoïde, ou la bobine, avec n tours et courant i possède un champ magnétique le long de son axe de B =? En, où? est la constante de perméabilité magnétique. Equate les deux champs magnétiques pour obtenir la première équation indiqué dans l'introduction ci-dessus.
2 Utilisez le principe de conservation de l'énergie pour légitimer assimilant le pouvoir couler à travers les deux bobines. Si la perte d'énergie dans le transformateur est négligeable (le plus souvent une hypothèse raisonnable), la puissance (vitesse de transfert d'énergie) est égale à la puissance de sortie. puissance électrique P, par l'intermédiaire d'une résistance égale iV, où V est la chute de potentiel à travers la résistance. Par conséquent, P_1 = P_2 devient i_1 x V_1 = i_2 x V_2 - la deuxième équation indiqué dans l'introduction.
3 Combiner les équations dérivées dans les étapes 1 et 2 pour obtenir une troisième équation qui relie directement la bobine tourne avec une chute de tension. En combinant les deux équations donne n_2 / n_1 = i_1 / i_2 = V_2 / V_1. L'élimination des courants donne n_2 / n_1 = V_2 / V_1.
Conseils et avertissements
- Les équations ci-dessus ne nécessitent pas les bobines être le même dans tous les sens, telles que l'isolation, l'épaisseur ou oblique.
- La dérivation n'a pas besoin puisque la formule originale pour le champ magnétique de l'électroaimant n'a pas besoin.