El transformador us permet augmentar el voltatge a causa d’una pèrdua de intensitat de corrent, o viceversa. En tots els casos s’aplica la llei de conservació de l’energia, però part d’ella inevitablement es converteix en calor. Per tant, l’eficiència del transformador, tot i que normalment s’acosta a la unitat, és inferior a ella.
Instruccions
Pas 1
El transformador es basa en un fenomen anomenat inducció electromagnètica. Quan un conductor està exposat a un camp magnètic canviant, sorgeix una tensió als extrems d’aquest conductor, que correspon a la primera derivada del canvi d’aquest camp. Així, quan el camp és constant, no sorgeix cap tensió als extrems del conductor. Aquest voltatge és molt petit, però es pot augmentar. Per fer-ho, en lloc d’un conductor recte, n’hi ha prou amb fer servir una bobina que consisteixi en el nombre de voltes desitjat. Com que els girs estan connectats en sèrie, es resumeixen les tensions a través d’ells. Per tant, sent altres coses iguals, el voltatge serà més gran que un sol gir o un conductor recte en el nombre de vegades corresponent al nombre de voltes.
Pas 2
Podeu crear un camp magnètic altern de diferents maneres. Per exemple, girar un imant al costat de la bobina crearà un generador. En el transformador, per a això, s’utilitza un altre bobinat, anomenat bobinat primari, i se li aplica una tensió d’una forma o altra. Al voltatge secundari sorgeix una tensió, la forma del qual correspon a la primera derivada de la forma d'ona de tensió al bobinatge primari. Si la tensió del bobinatge primari canvia de manera sinusoïdal, a la secundària canviarà de manera cosinus. La relació de transformació (que no s’ha de confondre amb l’eficiència) correspon a la proporció del nombre de voltes dels bobinats. Pot ser menys o més d’un. En el primer cas, el transformador es reduirà, en el segon, augmentarà. El nombre de voltes per volt (l'anomenat "nombre de voltes per volt") és el mateix per a tots els bobinats del transformador. Per als transformadors de freqüència de potència, és com a mínim 10, en cas contrari l’eficiència baixa i augmenta la calefacció.
Pas 3
La permeabilitat magnètica de l’aire és molt baixa, per tant, els transformadors sense cor només s’utilitzen quan funcionen a freqüències molt altes. En els transformadors de freqüència industrials s’han utilitzat nuclis fets amb plaques d’acer cobertes amb una capa dielèctrica. A causa d'això, les plaques estan aïllades elèctricament entre elles i no es produeixen corrents de Foucault, cosa que pot reduir l'eficiència i augmentar l'escalfament. En els transformadors de fonts d’alimentació de commutació que funcionen a freqüències augmentades, aquests nuclis no són aplicables, ja que es poden produir corrents de Foucault importants a cada placa individual i la permeabilitat magnètica és excessiva. Aquí s’utilitzen nuclis de ferrita: dielèctrics amb propietats magnètiques.
Pas 4
Les pèrdues del transformador, que redueixen la seva eficiència, es produeixen a causa de l’emissió d’un camp electromagnètic altern, petites corrents de Foucault que encara sorgeixen al nucli malgrat les mesures preses per suprimir-les, així com la presència de resistència activa al bobinatges. Tots aquests factors, excepte el primer, condueixen al escalfament del transformador. La resistència activa del bobinatge ha de ser insignificant en comparació amb la resistència interna de la font o de la càrrega. Per tant, com més gran sigui el corrent a través de l’enrotllament i menor sigui la tensió a través d’aquest, més gruix s’utilitzarà per a això.
