Cara kerja transformator tegangan

Transformator tegangan digunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik satu besaran menjadi tegangan bolak-balik dengan besaran lain. Trafo tegangan bekerja berkat fenomena induksi elektromagnetik: fluks magnet yang bervariasi waktu menghasilkan EMF dalam koil (atau gulungan) yang dilaluinya.

Belitan primer transformator dihubungkan dengan terminalnya ke sumber tegangan bolak-balik, dan ke terminal belitan sekunder dihubungkan beban yang harus disuplai dengan tegangan lebih rendah atau lebih tinggi dari tegangan sumber dari mana transformator ini diberi makan.

Terima kasih telah hadir inti (sirkuit magnetik), fluks magnet yang diciptakan oleh belitan primer transformator tidak tersebar di mana pun, tetapi terutama terkonsentrasi pada volume yang dibatasi oleh inti. Arus bolak-balikyang bekerja pada belitan primer memagnetisasi inti dalam satu atau arah yang berlawanan, sedangkan perubahan fluks magnet tidak terjadi secara semburan, tetapi secara harmonis, sinusoidal (jika kita berbicara tentang trafo jaringan).

Dapat dikatakan bahwa besi inti meningkatkan induktansi belitan primer, yaitu, meningkatkan kemampuannya untuk menciptakan fluks magnet ketika arus lewat dan meningkatkan sifat mencegah arus meningkat ketika tegangan diterapkan ke terminal belitan. Oleh karena itu, saat idle (dalam mode tanpa beban), trafo hanya mengkonsumsi miliampere, meskipun tegangan yang berubah bekerja pada belitan.

Gulungan sekunder adalah sisi penerima transformator. Ini menerima perubahan fluks magnet yang dihasilkan oleh arus di belitan primer dan mengirimkannya melalui sirkuit magnetik melalui belokannya. Fluks magnet, bervariasi pada laju tertentu, menembus belitan belitan sekunder, sesuai dengan hukum induksi elektromagnetik menginduksi EMF tertentu di setiap belokannya. EMF yang diinduksi ini ditambahkan pada setiap detik waktu belokan ke belokan, membentuk tegangan belitan sekunder (tegangan sirkuit terbuka transformator).

Akan tepat waktu untuk dicatat bahwa semakin cepat perubahan fluks magnet pada inti, semakin besar tegangan yang diinduksi pada setiap putaran belitan sekunder transformator. Dan karena belitan primer dan sekunder diresapi oleh fluks magnet yang sama (diciptakan oleh arus bolak-balik belitan primer), tegangan per belitan belitan primer dan sekunder adalah sama, berdasarkan besarnya aliran magnet. dan tingkat perubahannya.

Jika Anda menggali lebih dalam, perubahan fluks magnet di inti menciptakan medan listrik di ruang sekitarnya, yang intensitasnya semakin besar semakin tinggi laju perubahan fluks magnet dan semakin besar nilai perubahan fluks magnet ini. Medan listrik eddy ini bekerja pada elektron yang terletak di konduktor belitan sekunder, mendorongnya ke arah tertentu, yang memungkinkan pengukuran di ujung belitan sekunder tegangan.

Jika beban dihubungkan ke belitan sekunder transformator, arus akan mengalir melaluinya, yang berarti fluks magnet yang diciptakan oleh arus ini di belitan sekunder akan muncul di inti.

Fluks magnet yang dihasilkan oleh arus belitan sekunder, yaitu arus beban, akan diarahkan (lih. aturan Lenz) terhadap fluks magnet belitan primer dan oleh karena itu akan menginduksi EMF balik pada belitan primer, yang akan menyebabkan peningkatan arus pada belitan primer dan, karenanya, meningkatkan daya yang dikonsumsi oleh transformator dari jaringan.

Munculnya kebalikan dari fluks magnet sekunder primer di dalam inti, sebagai efek dari beban yang terhubung, setara dengan pengurangan induktansi belitan primer. Itulah sebabnya trafo di bawah beban mengkonsumsi lebih banyak energi listrik secara signifikan daripada saat tidak digunakan.