Transformator je dizajniran za pretvaranje izmjeničnog napona, a također se koristi u svrhu galvanske izolacije. Uređaj se koristi u radiotehnici, elektroenergetici i elektronici. Predstavlja jedan ili više namota trake ili žice na koje djeluje magnetsko polje. Namotani su na malu jezgru, koja je također magnetna jezgra.
Tko je izumio transformator?
1848. godine Francuz G. Ruhmkorf osmislio je indukcijsku zavojnicu posebnog dizajna. Ovaj izum bio je prototip modernog transformatora. Mehaničar je dobio visoke fluktuacije napona koristeći ovu zavojnicu. Trebalo je nekako istosmjernu struju pretvoriti u izmjeničnu. Na temelju toga, Heinrich Daniel Ruhmkorff je koristio poseban prekidač koji se uključivao u seriju sa zavojnicom.
Kada je došlo do kratkog spoja, napon je porastao u sekundarnom namotu. Prekoračio je napon u primarici koliko je broj zavoja na sekundaru bio veći. Uređaj za prekid bila je mala opružna ploča. Što češće onaje korišten, to je veći napon. Da bi ploča otvorila strujni krug, bilo je potrebno magnetsko polje koje je stvorila jezgra. Ruhmkorffova zavojnica bila je naširoko korištena 70-ih godina dvadesetog stoljeća.
Moderni transformator
G. Ruhmkorff je bio taj koji je izumio transformator. Njegovu ideju doveo je do savršenstva znanstvenik P. N. Yablochkov, koji je svoju kreaciju predstavio 1876. godine. Kao jezgru koristio je posebnu šipku, na koju su namoti već bili namotani. Kako bi prekinuo istosmjernu struju, znanstvenik nije koristio opružnu ploču, već indukcijske zavojnice.
Svi primarni namoti su pušteni u rad u seriji i dali su količinu napona koja je bila potrebna. U sekundarnoj su korištene svjetiljke koje su radile na dolaznu energiju. Kasnije je uočeno da je moguće smanjiti gubitke energije. Da biste to učinili, potrebno je staviti obje zavojnice na jezgru - primarni i sekundarni.
Važno je znati tko je i kada izumio prvi transformator kako se ne bi pogrešno pretpostavilo da ga je izumio Jabločkov. Znanstvenik je podsjetio razvoj kako bi ga učinio praktičnijim za korištenje.
Razvoj znanstvenika bio je uređaj s otvorenim jezgrama. Kasnije se stvara novi tip - sa zatvorenim, koji su razvila braća Hopkinson. Otkriće je pomoglo da se uvelike smanje troškovi energije. Princip rada bio je da se na jezgru naizmjenično postavljaju visokonaponski i niskonaponski svitci. Sama šipka je izrađena od žica i čeličnih traka koje su odvojeneposeban izolacijski materijal.
Vrste transformatora
Zahvaljujući onome tko je izumio transformatore, danas postoje različite kategorije ovih uređaja:
- Pojačavajući napon - niski napon značajno raste na izlazu.
- Smanjenje napona - dolazi veliki napon, a izlazi mali. Takav sustav je neophodan na mjestima s padom napona. Ovo su najčešći dizajni.
- Jednofazni i trofazni - i tri jednofazna transformatora mogu dobro obaviti posao trofaznog. Budući da se jedan trofazni transformator, zapravo, sastoji od tri jednofazna.
- Prisilno i prirodno hlađenje.
Što su potrebni transformatori?
Za kompenzaciju toplinskog zračenja izgubljenog tijekom prijenosa struje, elektrane generiraju vrlo visok napon, koji većini uređaja nije potreban u takvim količinama. U takvim slučajevima transformator dobro dolazi. Regulira napon tako što ga povećava tijekom prijenosa, a zatim ga smanjuje na putu do korisnika. Inače, sva oprema ne bi izdržala nalet tako ogromne snage i izgorjela bi ili eksplodirala.
Također, električni uređaji su u svakodnevnom životu opremljeni transformatorima, jer im stalno trebaju različiti naponi kroz nekoliko tokova. Danas se uređaj koristi u računalima i televizorima. Potrebno je zahvaliti onome tko je izumio transformator, jer bez njegavećina uređaja ne bi mogla normalno raditi. U najboljem slučaju, bili bismo okruženi uređajima koji ne rade na niskom (sigurnom) naponu, već na visokom.
Mnoge vrste takvih proizvoda važne su u svakodnevnom životu. Kako se ne bi šokirali, najčešće se koristi izolacijski transformator koji smanjuje taj rizik. Za mjerenje napona koji se stalno mijenja, koristi se i ovaj uređaj. To je neophodno kako bi se osigurala sigurnost stanovništva tijekom napona. Za mjerenje količine potrošene energije koriste se zasebni tipovi (strujni transformatori).
