Трансформатор предназначен для преобразования переменного напряжения, а также используется с целью гальванической развязки. Прибор применяется в радиотехнике, электроэнергетике и электронике. Представляет собой одну или несколько ленточных либо проволочных обмоток, на которые действует магнитное поле. Они намотаны на небольшой сердечник, который также является магнитопроводом.
Кто изобрел трансформатор?
Вам будет интересно:Что такое «пис», где возникло, как употребляется?
В 1848 году француз Г. Румкорф придумал индукционную катушку особой конструкции. Данное изобретение было прообразом современного трансформатора. Механик получил колебания тока высокого напряжения, использовав эту катушку. Была необходимость постоянный ток как-то превратить в переменный. Руководствуясь этим, Генрих Даниэль Румкорф использовал специальный прерыватель, который включал последовательно с катушкой.
Когда происходило замыкание, напряжение росло во вторичной обмотке. Оно превосходило напряжение в первичной настолько, насколько больше было количество витков на вторичной. Средством для прерывания служила небольшая пружинная пластинка. Чем чаще она использовалась, тем выше было напряжение. Чтобы пластинка размыкала цепь, необходимо было магнитное поле, которое создавал сердечник. Катушка Румкорфа получила широкое применение в 70-х годах ХХ века.
Современный трансформатор
Г. Румкорф стал тем, кто изобрел трансформатор. Его задумку до совершенства довел ученый П. Н. Яблочков, который представил свое творение в 1876 году. В качестве сердечника он использовал специальный стержень, на который уже наматывались обмотки. Чтобы прерывать постоянный ток, ученый использовал не пружинную пластинку, а индукционные катушки.
Все первичные обмотки в работу включались последовательно и выдавали такое количество напряжения, которое было необходимо. Во вторичной использовались лампы, которые работали от поступающей энергии. Позже было отмечено, что можно понизить потери энергии. Для этого необходимо на сердечник насадить обе катушки - первичную и вторичную.
Важно знать, кем и когда был изобретен первый трансформатор, чтобы ошибочно не предположить, что его придумал Яблочков. Ученый довел до ума разработку, чтобы ею было удобней пользоваться.
Разработка ученого представляла собой приспособление с разомкнутыми сердечниками. Позже создается новый вид - с замкнутыми, который разработали братья Гопкинсоны. Открытие помогло очень сильно снизить затраты энергии. Принцип действия заключался в том, что на сердцевину поочередно ставили катушки высокого напряжения и низкого. Сам стержень создан из проволок и стальных полос, которые разделены специальным изоляционным материалом.
Виды трансформаторов
Благодаря тому, кто изобрел трансформаторы, сегодня существуют различные категории этих устройств:
Какая необходимость в трансформаторах?
Чтобы компенсировать потерянное при передачи тока теплоизлучение, на электростанциях вырабатывается очень большое напряжение, которое не нужно в таких количествах большинству аппаратов. В таких случаях трансформатор приходится кстати. Он регулирует напряжение, увеличивая его при передаче, а затем понижая на пути к пользователю. В противном случае вся техника не выдержала бы натиска такой огромной мощи и сгорела или взорвалась бы.
Также трансформаторами оснащаются электрические приборы в быту, так как им постоянно необходимо разное напряжение через несколько потоков. Сегодня приспособление используется в компьютерах и телевизорах. Необходимо благодарить того, кто изобрел трансформатор, ведь без него большая часть устройств не смогла бы нормально работать. В лучшем случае мы были бы окружены устройствами, работающих не на низком (безопасном) напряжении, а на высоком.
Многие виды таких средств важны в быту. Чтобы не удариться током, чаще всего используют разделительный трансформатор, который снижает этот риск. С целью измерения постоянно меняющегося напряжения применяют также это приспособление. Это необходимо чтобы обеспечить безопасность населения при перепадах напряжения. Отдельные виды (трансформаторы тока) применяются для замера количества потребляемой энергии.