6. Transformatorul şi inductanţa mutuală

Acasă » Curent continuu » 14 - Electromagnetism

  • Inductanţa mutuală reprezintă situaţia în care câmpul magnetic generat de o înfăşurare induce tensiune electrică într-o înfăşurare învecinată
  • Un transformator este un dispozitiv special conceput şi format din două sau mai multe înfăşurări, una în apropierea celeilalte, ce foloseşte principiul inductanţei mutuale dintre înfăşurări
  • Transformatoarele pot fi folosite doar în cazul tensiunilor variabile, nu şi în cazul celor constante. Din această cauză, ele sunt dispozitive de curent alternativ şi nu de curent continuu
[block:adsense_managed=1]

Inductanţa mutuală; definiţie

Dacă două înfăşurări străbătute de curent electric sunt aduse una în vecinătatea celeilalte, astfel încât să existe un cuplaj magnetic între cele două câmpuri, în ce-a de a doua înfăşurare se va genera o tensiune electrică. Acest efect se numeşte inductanţă mutuală: aplicarea unei tensiuni asupra unei înfăşurări induce o tensiune în cealaltă.

Deoarece tensiunea indusă pe cale magnetică poate fi realizată doar atunci când valoarea fluxului câmpului magnetic este variabil faţă de fir, cuplajul magnetic (prin urmare şi inductanţă mutuală) dintre două înfăşurări poate lua naştere doar în cazul curentului alternativ. Singura aplicaţie în curent continuu pentru inductanţa mutuală este atunci când există o cale de a porni şi opri puterea prin înfăşurare cu ajutorul unui întrerupător; se crează în acest caz o tensiune de curent continuu pulsatorie, iar tensiunea indusă va atinge valori maxime la fiecare puls.

Transformatorul

Transformatorul este un dispozitiv special conceput pentru producerea efectului de inductanţă mutuală între două sau mai multe înfăşurări.

O proprietate extrem de utilă a transformatorului este capacitatea de transformare a valorilor tensiunii şi curentului după o regulă simplă, determinată de raportul dintre numărul spirelor celor două înfăşurări. Dacă o înfăşurare a transformatorului este alimentată în curent alternativ, valoarea tensiunii induse în cealaltă înfăşurare, nealimentată, va fi egală cu produsul dintre valoarea tensiunii de alimentare şi valoarea raportului dintre numărul spirelor înfăşurărilor (primară şi secundară), denumit şi raport de transformare. De asemenea, curentul prin înfăşurarea secundară se va comporta exact invers: dacă tensiunea de alimentare (din înfăşurarea primară) creşte, curentul va deşcreşte cu aceeaşi rată.

Un transformator conceput pentru obţinere unei tensiune mai mari la bornele înfăşurări secundare (înfăşurare nealimentată) faţă de cea primară (înfăşurare alimentată) se numeşte transformator ridicător de tensiune, iar unul construit pentru a realiza exact opusul se numeşte transformator coborâtor de tensiune. Valoarea curentului prin fiecare înfăşurare este exact inversă faţă de situaţia precedentă, cea a tensiunii.

Analogie

analogie între reducerea cuplului folosind roţi dinţate şi transformatorul coborâtor de tensiune

Acest comportament al transformatorului este analog unui angrenaj mecanic.

  1. Transformatorul - explicarea pe larg a funcţionării transformatorului (capitolul II - curent alternativ)