Трансформатор деген не? Төмендеткіш трансформатор

Трансформатор деген не? Үйдегі розеткада электр кернеу 220 Вольтке тең. Бұндай электр кернеу смартфонды күйдіріп тастайды. Соңдықтан кернеуді азайту үшін трансформаторды пайдаланады. Смартфонды қуаттау құрылғылары электр кернеуін 220 дан 5 Вольтке дейін азайтады:

Электр кернеуді азайту үшін трансформатор деген құрылғы пайдаланады. Қарапайым трансформатор екі орам сымнан және темір пластинадан тұрады:

Осы құрылғы арқылы тоқ өткенде кернеу не артады не азаяды (қуаты тұрақты боп қалады). Оң жақтағы орам саны мен сол жақтағы орам саның w₁ және w₂ деп белігелйік. Ал олардың сәйкесінше кернеулерін U₁ мен U₂ деп.

Практикадан мынандай тәуелділік ашылған:

U₁/U₂ = w₁/w₂ = k

k трансформация коэффициенті деп аталады. k < 1 болса трансформатор кернеуді жоғарлатады ал k > 1 болса төмендетеді.

Трансформатор дегеніміз тоқтың кернеуін оның жиілігін өзгертпей азайтатын не есейтетін құрылғы. Және тоқ шығыны аз құрылғы.

Трансформатормен тоқ шығының азайту

Тоқ бұ заманда алыста орналасқан станцияларынан алынады. Мысалы Қапчағай Гидро Электро Станциясында өнідірілген тоқты алпыс шақырым қашықтықта орналасқан ірі мегаполисі Алматыда пайдаланады.

Алпыс шақырым дегеніміз 60 000 метр. Бұндай арақашықтықтағы тоқ сымдарының электр кедергісі зор болады. Өткізгіштен бөлінетін жылу мөлшері мына Джоуль-Ленц заңымен есептелінеді:

Q = I² R t

Бұған қоса тоқтын қуаты тұрақты болу керек:

P = UI = const

Себебі тоқ барша жүртқа жету керек. Барша шамдарды, смартфондарды, компьютерлерді, ноутбуктерді қуаттау үшін. Осы екі формуланы біріктірсек:

Q = I² R t

P = UI

I = P/U

Q = (P/U)² R t

Q = P²/U² R t

Соңғы формуладан көрініп тұрғандай бөлініп жатқан жылу мөлшерін азайту үшін. Шығын болған жылу энергиясын азайту үшін U үлкейту ал R азайту керек. Кедергіні азайту үшін жұқа сымның орнына қалын сымдарды пайдаланады. Темір сымның орнына алюминий не мысты пайдаланады.

Пән: Физика

Жандос Алпысбай-ұлы