الشخص الذي ليس لديه تعليم هندسي ، عند سؤاله عن ماهية الشبكة الكهربائية ، سيتم تسميته على الفور العديد من مكوناته المميزة ، والتي من شبه المؤكد أنه سيتم ذكرها من بينها محول. إذا واجه مثل هذا الشخص باستمرار الأسلاك والمآخذ في المنزل ، فإنه يعرف عن المحول من كشك المحولات ومن تلك الطنين المميز الذي يُسمع من خلف الأبواب المغلقة.
فلماذا يحظى مكون الشبكة الكهربائية هذا بشعبية كبيرة وكيف يعمل؟ الجزء الثاني من السؤال أبعد ما يكون عن اللزوم. لا يحتوي المحول على أجزاء متحركة بديهية ومألوفة.
العمليات الفيزيائية الأساسية في المحولات
تعتمد الشبكة الكهربائية لأي غرض من الأغراض على استخدام الطاقة الكهربائية لأداء الأعمال الميكانيكية (هندسة الطاقة الكهربائية) ونقل المعلومات (الاتصالات). يمكن أن توجد هذه الطاقة في شكل مجالين: كهربائي ومغناطيسي.
ترتبط المجالات الكهربائية والمغناطيسية ارتباطًا وثيقًا. من المعروف أن المعدن يحتوي على عدد كبير من الإلكترونات الحرة التي تحدد الموصلية العالية له. إذا تم الإمساك بجسم معدني من خلال مجال مغناطيسي ، فإن الإلكترونات تتحرك معه ، مما يعني حدوث تيار كهربائي. من المهم أن تكون هذه العملية قابلة للعكس ، أي يخلق التيار الكهربائي مجالًا مغناطيسيًا حول الموصل.
الآن دعنا نتخيل أنه في زوج معين من الأسلاك 1-2 يوجد تيار كهربائي I. بعد ذلك ، شريطة أن يكون هذا التيار متغيرًا ، فمن الممكن تحقيق مظهر التيار و / أو الجهد في آخر زوج من الأسلاك 3-4 ، بشرط أن تتفاعل هذه الأزواج مع بعضها البعض من خلال كهربائي أو / مغناطيسي مجالات. الشكل 1 يصور هذه العمليات في شكل تخطيطي.
وبالتالي ، يصبح من الممكن تنفيذ الاتصال بين دائرتين مختلفتين لتدفق التيار دون اتصالهما المباشر ببعضهما البعض.
الأولية (الموصلات 1 و 2) والثانوية (الموصلات 3 و 4) للدائرة مصنوعة بشكل مريح في شكل لفات. ثم يتم تحديد النسبة بين التيارات والفولتية في الدوائر الأولية والثانوية تمامًا من خلال عدد الدورات اللفات الأولية والثانوية ، والتي بدورها تعني إمكانية إنشاء محول تيار (محول) و الجهد االكهربى.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم تنظيم عملية التحول نفسها بشكل ملائم من خلال المكون المغناطيسي للحقل الكهرومغناطيسي.
زيادة كفاءة المحولات
في عملية نقل الطاقة الكهرومغناطيسية من الملف الأولي إلى الملف الثانوي ، لا تشارك إلا خطوط القوة في المجال المغناطيسي التي تتقاطع مع لفات الملف الثانوي. مع الأخذ في الاعتبار هذه الميزة ، يسمى ب. قلب مصنوع من الفولاذ الكهربائي ، مما يخلق مقاومة أقل بشكل ملحوظ للمجال المغناطيسي مقارنة بالهواء.
نتيجة لذلك ، تمر خطوط القوة للمجال المغناطيسي الناتج عن الملف الأولي بشكل أساسي عبر القلب وتتفاعل مع الملف الثانوي ، الشكل 2. هذا ، بالمناسبة ، يفسر الاسم الثاني للنواة على أنه دائرة مغناطيسية.
التصميم الأساسي
كانت الأمثلة الأولى للمحولات الأساسية لها خسائر كبيرة ، والتي سببها ما يسمى. التيارات إيدي. نشأت بسبب حقيقة أن المجال المغناطيسي المتناوب يولد تيارات ليس فقط في الملف الثانوي ، ولكن أيضًا في القلب نفسه.
لقمع هذا التأثير غير المرغوب فيه ، يتم تجميع اللب من ألواح رقيقة معزولة على طول مستوى التلامس. يوضح الشكل 3 بشكل تخطيطي قمع التيار الدوامة في الانتقال إلى مثل هذا التصميم.
ملاحظة. لتوسيع آفاقك ومزيد من القراءة الممكنة ، أوصي بقراءة مقالتي - https://www.asutpp.ru/transformator-prostymi-slovami.html