Muuntaja

Kuinka voit käyttää samaa pistorasiaa puhelimen lataamiseen ja televisioon? Pistorasiassa on 230 volttia, mutta puhelin ei tarvitse kuin viisi. Miksei puhelin syty palamaan niin korkeassa jännitteessä? Ei, se ei syty liekkeihin, joten jotakin täytyy tapahtua matkalla puhelimeen. On aika avata rasia ja selvittää, mitä sen sisällä on.

Haluamme vähentää jännitteen pistorasian 230 voltista viiteen, ladataksemme puhelimen. Meillä on rautapala, joka auttaa meitä vähentämään jännitettä. Ja tämän rautaytimen ympärillä on kuparilankoja käärittynä kummallekin puolelle. Jos katsot tarkkaan, huomaat, että vasemmalla on enemmän kierroksia kuin oikealla. Kun johdin on kierretty tällä tavalla, se on nimeltään käämi.

Laitetaan pistoke rasiaan, että saamme jännitettä vasempaan käämiin. Sähkövirta liikkuu nyt kuparilangan läpi, ja virta, joka liikkuu johtimen läpi, luo magneettikentän johtimen ympärille. Jos olet koskaan rakentanut sähkö- magneettia, tiedät miten tämä toimii. Kiertämällä kuparilangan useita kierroksia käämissä, magneettikenttä vahvistuu ja tulee todella vahvaksi käämin sisällä. Mitä enemmän kierroksia, sitä vahvempi magneettikenttä.

Ja koska syötämme vaihtovirtaa käämiin, se vaihtaa suuntaa edestakaisin. Joten, magneettikenttä tekee samoin. Käämin sisällä oleva rautaydin vahvistaa magneettikenttää, ja sallii magneettikentän levittäytyä toiselle puolelle, jossa on myös käämi. Nyt magneettikenttä vaihtuu myös oikean käämin sisällä. Käämi innostuu tästä niin paljon, että se tanssii mukana.

Kuparijohtimen sisällä olevat elektronit havaitsivat magneettikentän, ja alkoivat liikkua. Ja liikkuvat elektronit muodostavat sähkövirtaa. Olemme indusoineet sähkövirran oikeassa käämissä. Vasemmalla, sähkövirta luo magneettikentän, ja oikealla, magneettikenttä luo sähkövirtaa. Rautaydin kasvattaa magneettikenttää, ja siirtää sen yhdestä käämistä toiseen.

Aika siistiä, eikö? Jos haluaisimme vain siirtää sähkövirtaa, meillä voisi olla myös langoitettu johdin vasemmalta oikealle - ja se siitä! Mutta, me haluamme myös vähentää jännitettä. Ja sen vuoksi on merkittävää, kuinka monta kertaa johdin on kierretty ytimen ympärille kussakin käämissä. Sillä puolella, jossa on eniten kierroksia, on suurin jännite.

Ja haluamme vähentää jännitettä, joten oikeassa käämissä pitäisi olla vähemmän kierroksia kuin vasemmassa. Vasen käämi, johon sähkövirta osuu ensin, on nimeltään ensisijainen käämi, ja oikeanpuoleinen on nimeltään toissijainen käämi. Ensisijaisessa käämissä on 230 volttia. Jos haluamme puolittaa sen, tarvitsemme puolet vähemmän kierroksia toissijaiseen käämiin kuin ensisijaiseen. Mutta haluamme 230 voltista viisi, joten kirjoitetaan se murtolukuna.

Toissijainen jännite jaettuna ensisijaisella jännitteellä. Jos tiedämme, että ensisijaisessa käämissä on 460 kierrosta, montako kierrosta pitäisi olla toissijaisessa käämissä? Merkitse X:llä toissijaisen käämin kierrosten määrä ja ratkaise yhtälö. Toissijaisella käämillä pitää olla 10 kierrosta jännitteen vähentämiseksi, jotta voimme ladata puhelimen. Olemme nyt muuttaneet volttimäärän 230:stä viiteen volttiin.

Jos pyöritämme lisää kierroksia oikeanpuoleiseen käämiin - sanotaan vaikka 920 kierrosta - silloin lisäämme jännitettä. Mutta odota hetki; mistä se lisääntynyt jännite oikein tulee? Emme voi luoda ylimääräistä energiaa tyhjästä, vai mitä? No, kun lisäämme jännitettä, sähkövirta vähenee. Kaksinkertaistamalla jännitteen saamme ampeerimäärän.

Tai, ei aivan. Osa energiasta vuotaa ulos lämpönä. Kokeile itse. Muuntaja - hyvä asia silloin, jos haluaa lisätä tai vähentää vaihtovirran jännitettä. Tai lämmittää jalkoja kylmänä aamuna.