Sadržaj
1. Princip rada transformatora..................................................................................... 1
1.1. Otkriće elektromagnetne indukcije – Faradejev ogled..………………
1
1.2. Faradejev zakon elektromagnetne indukcije…………………………...
2
1.3. Faradejev zakon elektromagne samoindukcije………………..............
3
1.4. Princip rada transformatora……………………….................................
4
2. Prenosni odnos pransformatora………………………………………………….. 7
3. Gubici u transformatoru...……………………………………………………….. 10
3.1. Vrtložne struje……………………………………………………………
10
3.2. Stepen korisnog dejstva transformatora……………………………...
11
3.3. Pad napona kroz transformator……………………………………….
12
4. Konstruktivni sastav transformatora…………………………………………... 13
4.1 Jezgro transformatora………………………………………………….
13
4.2. Navoji faza transformatora……………………………………………
16
5. Hlađenje transformatora..………………………………………………………... 17
6. Vrste transformatora……………………………………………………………… 19
7. Primena transformatora………………………………………………………….. 21
7.1.
Prenos električne energije na daljinu………………………………….
22
8. Proračun transformatora male snage…………………………………………….23
9. Izada transformatora male snage prema proračnu izodeljka 8………………25
10. Zaključak………………………………………………………………………….
LITERATURA………………………………………………………………….......... 26
1.
Princip rada transformatora
1.1.
Otkriće elektromagnetne indukcije - Faradejev ogled
Transformator je uređaj za povećanje ili smanjenje naizmeničnog napona. Do principa na
kome se zasniva rad transformatora dosao je Majkl Faradej 1831. godine svojim otkrićem
elektromagnetne indukcije. Odmah posle otkrića magnetnog polja električne struje (1820 god.)
mnogi istraživači uložili su velike napore da otkriju obratni efekat: stvaranje električne struje
posredovanjem magnetnog polja. Jedan od najistaknutijih u tome bio je upravo engleski fizičar
Majkl Faradej. On je čvrsto verovao da električna struja u jednom provodniku može, preko svog
magnetnog polja, da izazove pojavljivanje struje u drugom, obližnjem provodniku, slično
pojavljivanju naelektrisanja na telu koje se nalazi u blizini nekog drugog naelektrisanog tela. Do
potvrde ovog verovanja došao je 1821 godine, posle desetogodišnjih eksperimentisanja. Rezultati
koje je dobio pretstavljaju otktiće elektromagnetne indukcije, čime je otvoren put novoj
“tehnološkoj revoluciji”.
[1]
Pojava je otkrivena najpre u eksperimentu sa gvozdenim prstenom na kome su bila dva
međusobno odvojena namotaja izolovane žice (sl. 1.1.a)
sl. 1.1.a sl. 1.1.b
Prvi namotaj A je preko prekidača P bio priključen na galvanski element V, dok su krajevi
drugog namotaja bili spojeni sa galvanometrom G. Faradej je zapazio da se struja u namotaju B
pojavljuje samo kada se uključuje ili isključuje struja u namotaju A. Kada se prekidačem P ukluči
struja u namotaj A, u namotaju B se indukuje kratkotrajna struja. Dok je struja u namotaju A
stalna, u namotaju B nema struje. Međutim, u trenutku isključenja struje u namotaju B se
indukuje ponovo kratkotrajna struja ali suprotnog smera nego pri uključivanju. Još je utvrdio da
se takva pojava dešava i kad nema gvozdenog prstena, a namotaji se nalaze jedan blizu drugog.
Takođe je ustanovio da se struja indukuje u namotaju u koji se uvlači ili izvlači namagnetisana
šipka (sl. 1.1.b). Pri tome je smer struje indukovane pri uvlačenju suprotan onome pri izvlačenju,
a jačina struje je veća kad se šipka brže kreće. Ako namagnetisana šipka miruje, ne dolazi do
indukovanja struje, osim kada se namotaj kreće u odnosu na šipku. Električna struja u
provodniku uslovljena je postojanjem odgovarajuće razlike potencijala, odnosno elektromotorne
1
Prethodni obrazac pretstavlja opštu formulu koja se odnosi na sve oblike elektromagnetne
indukcije. Ta formula izrazava zakon elektromagnetne indukcije . Pri promeni magnetnog fluksa
koji obuhvata neka zatvorena kontura, indukuje se u toj konturi elektromotorna sila jednaka
brzini promene fluksa.
[1]
Kad provodnik, odnosno kontura, miruje u magnetnom polju, elektromagnetna indukcija
nastaje samo ako se magnetno polje menja u toku vremena. Ako se provodnik krece u magnetnom
polju, do elektromagnetne indukcije dolazi pod uslovom da se menja magnetni fluks kroz
konturu. Ha primer, u zatvorenoj konturi sastavljenoj od provodnika indukovana elektromotorna
sila jednaka je nuli ako se kontura kao celina krece u magnetnom polju tako da nema promene
fluksa.
[1]
1.3. Faradejev zakon
elektromagnetne samoindukcije
Pored elektromagnetne indukcije, na kojoj se zasniva rad transformatora, prilikom rada
transformatora javlja se i elektromagnetna samoindukcija koja pretstavlja nastajanje
elektromotorne sile u provodniku usled promene jačine struje u njemu. Samoindukcija je, dakle,
specijalan slučaj elektromagnetne indukcije do koje dolazi u istom provodniku u kome vec teče
struja, ukoliko je ta struja promenljiva. Indukovana elektromotorna sila se naziva elektromotorna
sila samoindukcije ili kontra elektromotorna sila. Kada se jačina struje u konturi poveća,
elektromotorna sila samoindukcije ima takav polaritet da otežava povećanje struje, shodno
Lencovom pravilu. I obratno: ako se jačina struje u konturi smanjuje, elektromotorna sila
samoindukcije “teži” da onemogući to smanjivanje.
[1]
Elektromotorna sila samoindukcije može se odrediti iz Faradejevog zakona. Magnetno
polje, odnosno intinzitet vektora B toga polja srazmeran je jacini struje I. Stoga je i odgovarajući
magnetni fluks Ф srazmeran jačini te struje:
.
L je veličina koja se naziva koeficijent samoindukcije ili induktivnost provodne konture,
odnosno provodnika. Ako se oblik provodnika ne menja u toku vremena, njegov koeficijent
samoindukcije je konstantan i promena magnetnog fluksa je onda srazmerna promeni struje:
.
Prema tome Faradejev zakon za ovaj tip elektromagnetne indukcije je:
,
gde
ﻉ
s
elektromotorna sila samoindukcije.
[1]
3
