Калькулятор идеального трансформатора

Идеальный трансформатор передаёт мощность переменного тока между двумя обмотками через изменяющееся магнитное поле. Первичная обмотка получает напряжение источника, а вторичная подаёт преобразованное напряжение на нагрузку. В идеальной модели не учитываются сопротивление обмоток, магнитное рассеяние, потери в сердечнике и ток намагничивания. Эти допущения делают связи между напряжением, током и числом витков особенно наглядными. Напряжение подчиняется отношению числа витков. Вторичное напряжение, делённое на первичное, равно числу вторичных витков, делённому на число первичных. Если во вторичной обмотке меньше витков, напряжение ниже и трансформатор называют понижающим. Если витков больше, напряжение выше и трансформатор называют повышающим. Калькулятор определяет отображаемое отношение как число вторичных витков, делённое на число первичных, поэтому вторичное напряжение равно первичному, умноженному на это отношение. Ток изменяется в обратную сторону. Поскольку в идеальном трансформаторе сохраняется полная мощность, произведение первичного напряжения и тока равно произведению вторичного напряжения и тока. Поэтому вторичный ток равен первичному току, умноженному на число первичных витков и делённому на число вторичных. Понижающий трансформатор уменьшает напряжение, увеличивая доступный ток, а повышающий увеличивает напряжение, уменьшая ток. Отдельные режимы расчёта напряжения и тока подчёркивают эту обратную зависимость. Витки — это количество оборотов провода в обмотке, а не единица длины. Идеальное преобразование определяется только их отношением, поэтому 100 первичных и 20 вторичных витков дают то же отношение, что 1,000 и 200. Однако в реальной конструкции нужно достаточно витков для выбранного сечения сердечника, частоты и магнитной индукции. Недостаточное число витков может привести к насыщению сердечника и чрезмерному току, даже если отношение кажется правильным. Реальные трансформаторы всегда отличаются от идеальной модели. Сопротивление меди вызывает потери в обмотках и падение напряжения, гистерезис и вихревые токи нагревают сердечник, индуктивность рассеяния влияет на изменение напряжения под нагрузкой, а для создания потока необходим ток намагничивания холостого хода. Многие силовые трансформаторы имеют высокий КПД, но он никогда не равен ровно 100 процентам. При выборе необходимо учитывать номинальное напряжение, частоту, изоляцию, нагрев, изменение напряжения под нагрузкой и мощность нагрузки. Используйте калькулятор для анализа отношений, учебных задач, быстрого сравнения обмоток и предварительной оценки цепей. Он не определяет сечение провода, размер сердечника, магнитную индукцию, КПД или безопасную номинальную мощность. Работа с сетевым или высоким напряжением требует надлежащей развязки, защиты от сверхтока, сертифицированных компонентов и проверки проекта квалифицированным специалистом. Числовая зависимость проста, но изготовление трансформатора и электробезопасность — нет.