Jak transformátor zvyšuje napětí při snižování proudu?

Zákon Ohmls uvádí V = IR. To znamená, že když zvyšujeme napětí, musíme také zvyšovat proud (I).

To platí při napájení rezistoru.

Transformátor však zvyšuje proud při snižování napětí nebo snižuje proud při zvyšování napětí.

A transformátor není odpor, takže na něj nemůžete použít Ohmův zákon.

Jak se to stane?

Transformátor je elektrická převodovka.

 | In | Out --------+-------------------------+------------------------- Gearbox | High speed, low torque. | Low speed, high torque. Trafo | High V, low I | Low V, high I 

Je důležité si uvědomit, že (ignorování ztrát) energie v = napájení. Z Joule-Lenzova zákona víme, že P = VI, takže pokud je V sníženo, musím inverzně zvýšit.

Komentáře

• nitpick : můžete můžete použít OL, je to ‚ prostě k ničemu – vztah mezi V, I a R je stále platný, ‚ právě ta skutečná okamžitá hodnota R v cívce se liší v relacích do V & Já … stejně jako u diod, tranzistorů atd.
• Díky za zpětnou vazbu. Odpověď jsem hodil na stejnou úroveň jako otázka.
• takže říkáte, že zákon ohmů nefunguje v obvodech střídavého proudu nebo v obvodech založených na transformátorech
• ne, neřekl jsem to . Na střídavých obvodech na odporových nebo reaktivních (L nebo C) prvcích můžete použít Ohm ‚ s zákon (velká písmena). Transformátor v této kategorii není, i když jej lze modelovat pomocí R, L a C spolu s ideálním transformátorem, takže obvykle nepoužíváte ‚ Ohm ‚ s Zákon o samotném transformátoru.
• Díky člověku, teď jsem z dillema

„když zvyšujeme napětí, musíme také zvyšovat proud (I)“, zatímco R je konstantní.

Měli byste se na transformátor dívat z hlediska výkonu: P = I * V

a Power In = Power Out,

Nyní, pokud máte 10 V in a 1 A, pak to je 10 W, takže pak je power out 10 W

Pokud máte na výstupu 10násobný počet otáček ve srovnání se vstupní stranou, dostanete 100 V, ale při 0,1 A, tj. 100 * 0,1 je 10 W.

Pokud máte 10násobný počet zapnutí vstup ve srovnání s výstupní stranou pak získáte 1V, ale při 10A, tj. 1 * 10, je 10 W.

Drát použitý pro každé vinutí musí mít dostatečnou tloušťku, tj. silnější pro vyšší proud. Jakékoli ztráty byly ignorovány.

„Levá“ strana transformátoru (strana, na kterou je přiváděno napětí) poslouchá Ohmův zákon (technicky zobecněná forma, která popisuje impedanci namísto pouhého odporu). Proudy a napětí, které podle všeho neplní Ohmův zákon, se stávají na druhé straně transformátoru v elektricky izolovaném obvodu. Ohm „Zákon nepopisuje, jak se vztahují dva obvody, ale jak napětí souvisí s proudem ve stejném obvodu.

Transformátor používá sdílený tok jádra jako mechanismus negativní zpětné vazby. Primární a sekundární toky ALMOST dokonale zrušit, s reziduum zvané „Magnetizační tok“.

Pokud je magnetizační tok příliš malý, pak je více energie odebíráno z primárního (zdroj energie) a tok jádra je opět adekvátní k produkci toho, co sekundární vyžaduje.

Podobně, pokud má primární 100 otáček s aktuálním Ip a sekundární má 300 otáček, pak sekundární může dodávat pouze 1/3 proudu před tím, než se tok generovaný sekundárním vyrovná (zruší) primární tok.

Jádro transformátoru je opět mechanismem sčítání regulačního systému se zpětnou vazbou.

Zaměňujete funkci“ Lossless Transformer „s funkcí rezistoru. Funkce rezistoru je převést aplikované napětí a proud na tepelnou energii pro rozptyl. Funkce transformátoru je převést aplikované vstupní napětí a proud na jiné napětí a proud BEZ DISSIPATIVNÍ ZTRÁTY. Pro vstup 10 W na transformátoru budete mít k dispozici 10 W na výstupu. Proto k definování transformátoru použijete odlišný model než odpor.

„Bezztrátový transformátor“ očividně existuje pouze v našich simulacích a myšlenkových cvičeních. Ale pro praktické účely nám umožňuje použít jednoduchou sadu pravidel o napětí a proudu k definování kritického chování transformátorů, které nás zajímá, aniž bychom se uchýlili k šílenému světu Maxwellových rovnic a různých dalších matematických funkcí na vysoké úrovni. Toto zjednodušení nám umožňuje použijte poměr otáček k promítání napětí a proudů. Díky tomu víme, že transformátor se 100 otáčkami na primární a 10 otáček na sekundární má poměr otáček 10. Takže pokud má transformátor na vstupu 100 VAC, bezeztrátový transformátor bude mít na výstupu 10 V. Podobně pokud je vstupní vinutí odběrem 1 Amp, pak výstup dodává 10 A do zátěže. 100 Wattů na vstupu se převede na 100 Wattů na výstupu.

Ve skutečném světě vinutí používají drát, který vykazuje odpor. V těchto odporech drátu se ztrácí síla jak v primárním, tak v sekundárním vinutí. Brain Trust of Transformer Designers za více než 100 let navrhování transformátorů vyvinulo velmi účinná jádra s vodičem s nízkým odporem, která nám poskytuje transformátory dosahující přes 98% účinnosti. Platí zde Ohmův zákon, ale většina uživatelů transformátorů na aplikační úrovni může ztráty ignorovat. Samozřejmě, pokud jste nástroj jako ConEdison s generátory přenášejícími 10 MegaWattů, 2% za 10 centů za KiloWatthodinu se rychle sčítají a velmi vzrušující skupina počítadel fazolí.

Ohmův zákon stanoví, že proud vedený vodičem mezi dvěma body je přímo úměrné napětí napříč THE (same) dvěma body. Je použitelný pro všechny obvody a transformátor není výjimkou. Chyba to, co vedlo k rozporu, je to, že (klesající) proud se měří ne mezi stejnými body, kde (rostoucí) napětí je. Proud se měří v primárním vinutí, ale napětí se měří přes sekundární. Pokud budeme měřit proud a napětí na stejné straně transformátoru, zjistíme, že Ohmův zákon je stále na místě. Pokud navíc porovnáme poměry \ $ \ frac {V} {I} \ $ na různých stranách transformátoru, zjistíme, že transformátor nejen mění napětí a proudy, ale také zdánlivý odpor (impedance). Například pokud ideální transformátor sníží napětí o faktor 2 (poměr otáček je 2) a sekundární vinutí je načteno odporem R, pak se odpor (impedance) na primární straně zobrazí jako \ $ R \ cdot2 ^ 2 \ $ . Zdánlivý odpor transformovaný na poměr faktorů otáček na druhou.