Transformace napětí

Transformátor

Transformátor představuje zařízení pro přenos energie, při čemž je energie přenášena ze vstupního (primárního) vinutí do výstupního (sekundárního) vinutí přes magnetické jádro. Přijatá energie střídavého proudu je předávána ve formě střídavého magnetického toku do feromagnetického jádra. Odtud se díky změnám velikosti a směru indukuje napětí do sekundárního vinutí. Při tom vznikají ve vinutí (v mědi) a v jádru (v železe) ztráty, které ovlivňují účinnost a výkon transformátoru. Více se ztrátami zabývá článek Ztráty v transformátoru.

Transformátor je zařízení, které mění velikost střídavého napětí. Skládá se ze dvou cívek na společném jádře (obvykle na uzavřeném U-jádře - obr. 1).

Obr. 1. Schéma transformátoru. 

Jedna z cívek se nazývá primární cívka, (primární vinutí transformátoru), druhá sekundární cívka (sekundární vinutí). K primárnímu vinutí připojujeme napětí, jehož hodnotu chceme měnit, na sekundární cívce odebíráme napětí se změněnou hodnotou.

Ke změně střídavého napětí dochází vlivem elektromagnetické indukce mezi primární a sekundární cívkou transformátoru. Prochází-li primární cívkou střídavý proud, vzniká v jejím okolí střídavé (měnící se) magnetické pole, změny magnetického pole jsou železným jádrem zesilovány a změny magnetického pole indukují v závitech sekundární cívky napětí. Zanedbáme-li ztráty (které jsou u transformátoru velmi malé), platí pro transformaci napětí vztahy:

a

 kde U1, U2, I1 a I2 jsou primární, resp. sekundární napětí, resp. proud a N1, N2 je počet závitů na cívce. [1]