Transformátor je určen pro převod střídavého napětí a používá se také pro účely galvanického oddělení. Zařízení se používá v radiotechnice, elektroenergetice a elektronice. Představuje jedno nebo více vinutí pásky nebo drátu, která jsou ovlivněna magnetickým polem. Jsou navinuty na malém jádru, které je zároveň magnetickým jádrem.
Kdo vynalezl transformátor?
V roce 1848 přišel Francouz G. Ruhmkorf s indukční cívkou speciální konstrukce. Tento vynález byl prototypem moderního transformátoru. Mechanik dostal pomocí této cívky vysoké kolísání napětí. Bylo potřeba nějak převést stejnosměrný proud na střídavý. Na základě toho Heinrich Daniel Ruhmkorff použil speciální jistič, který se spínal v sérii s cívkou.
Když došlo ke zkratu, zvýšilo se napětí v sekundárním vinutí. Překročilo napětí v primáru o tolik, kolik byl počet závitů na sekundáru větší. Přerušovacím zařízením byla malá pružinová destička. Čím častěji onabylo použito, tím vyšší napětí. K tomu, aby deska otevřela obvod, bylo potřeba magnetické pole, které vytvářelo jádro. Ruhmkorffova cívka byla široce používána v 70. letech dvacátého století.
Moderní transformátor
G. Ruhmkorff byl ten, kdo vynalezl transformátor. Jeho nápad dovedl k dokonalosti vědec P. N. Yablochkov, který svůj výtvor představil v roce 1876. Jako jádro použil speciální tyč, na které už byla navinutá vinutí. K přerušení stejnosměrného proudu vědec nepoužil pružinovou desku, ale indukční cívky.
Všechna primární vinutí byla uvedena do provozu v sérii a vydávala potřebné množství napětí. V sekundární byly použity lampy, které pracovaly na příchozí energii. Později se zjistilo, že je možné snížit energetické ztráty. K tomu je nutné nasadit na jádro obě cívky – primární i sekundární.
Je důležité vědět, kdo a kdy vynalezl první transformátor, abychom se mylně nepředpokládali, že jej vynalezl Yablochkov. Vědec připomněl vývoj, aby bylo používání pohodlnější.
Vývoj vědce byl zařízení s otevřenými jádry. Později vzniká nový typ – s uzavřenými, který vyvinuli bratři Hopkinsonové. Tento objev pomohl výrazně snížit náklady na energii. Princip činnosti spočíval v tom, že na jádře byly střídavě umístěny vysokonapěťové a nízkonapěťové cívky. Samotná tyč je vyrobena z drátů a ocelových pásů, které jsou oddělenyspeciální izolační materiál.
Typy transformátorů
Díky tomu, kdo vynalezl transformátory, dnes existují různé kategorie těchto zařízení:
- Zosilovací napětí – nízké napětí se výrazně zvyšuje na výstupu.
- Snížení napětí – velké napětí přichází a malé vychází. Takový systém je nezbytný v místech s poklesy napětí. Toto jsou nejběžnější návrhy.
- Jednofázové a třífázové – a tři jednofázové transformátory mohou dobře fungovat jako třífázové. Protože jeden třífázový transformátor se ve skutečnosti skládá ze tří jednofázových.
- Nucené a přirozené chlazení.
Co jsou potřeba transformátory?
K vyrovnání tepelného záření ztraceného při přenosu proudu generují elektrárny velmi vysoké napětí, které většina zařízení v takovém množství nepotřebuje. V takových případech přijde vhod transformátor. Reguluje napětí jeho zvýšením během přenosu a jeho následným snížením na cestě k uživateli. Jinak by veškeré vybavení nevydrželo nápor tak obrovské síly a shořelo nebo explodovalo.
Také elektrické spotřebiče jsou v každodenním životě vybaveny transformátory, protože neustále potřebují různá napětí v několika proudech. Dnes se zařízení používá v počítačích a televizorech. Je třeba poděkovat tomu, kdo vynalezl transformátor, protože bez nějvětšina zařízení by nemohla normálně fungovat. V nejlepším případě bychom byli obklopeni zařízeními, která nepracují při nízkém (bezpečném) napětí, ale při vysokém.
Mnoho typů takových produktů je důležitých v každodenním životě. Aby nedošlo k šoku, nejčastěji se používá oddělovací transformátor, který toto riziko snižuje. Pro měření neustále se měnícího napětí se také používá toto zařízení. To je nezbytné pro zajištění bezpečnosti obyvatelstva během přepětí. K měření množství spotřebované energie se používají samostatné typy (proudové transformátory).
