rysunek transformatora

Przyrząd pozwalający podwyższyć lub obniżyć napięcie doprowadzonego prądu elektrycznego.

Może on zmieniać wyłącznie napięcie prądu zmiennego a nie prądu stałego, ponieważ jego działanie oparte jest na zjawisku indukcji magnetycznej.

Pole magnetyczne zostaje wytworzone przez prąd płynący w uzwojeniu (cewce) pierwotnym, do którego doprowadzany jest prąd.
Strumień magnetyczny przechodzi na drugą cewkę, zwaną uzwojeniem wtórnym.

Zmienny prąd w uzwojeniu pierwotnym wywołuje zmiany w wytworzonym polu magnetycznym, co sprawia, że w uzwojeniu wtórnym indukowany jest prąd zmienny. Czy prąd będzie miał napięcie wyższe, czy niższe od napięcia pierwotnego, jest uzależnione od tego, czy cewka uzwojenia wtórnego ma większą ilość zwojów (lub mniejszą), od cewki uzwojenia pierwotnego. Przykładowo - w transformatorze obniżającym napięcie, cewka uzwojenia pierwotnego ma więcej zwojów niż uzwojenia wtórnego.

Pierwszy raz zjawisko indukcji elektromagnetycznej zaobserwował w 1831 roku M. Faraday. W trakcie swoich doświadczeń z elektrycznością nawinął dwie cewki z drutu na żelazny pierścień. Gdy połączył jedną cewkę z baterią, przez drugą (nie połączoną z niczym) cewkę popłynął przez chwilę prąd. Wyłączając zasilanie pierwszej cewki, spowodował nowy impuls w drugiej cewce.

Jednak pierwsze urządzenie, w którym wykorzystano indukcję elektromagnetyczną do transformowania napięcia, to cewka lub induktor Ruhmkorffa zbudowany w 1850 roku. Cewka pierwotna, o względnie małej liczbie zwojów, zasilana była prądem stałym przerywanym przez specjalny układ przerywacza. W cewce wtórnej, o względnie dużej liczbie zwojów, powstawały odpowiednio duże impulsy napięcia.


Wynalazek transformatora w obecnie znanej postaci wyrósł jednak na innym gruncie. Jego geneza sięga ulepszeń tzw. świecy Jabłoczkowa, która stanowiły dwie równoległe elektrody. Przez to, że zasilanie prądem stałym powodowało nierównomierne upalanie się elektrod, zastosowano do jej zasilania prąd zmienny. Spowodowało to konieczność opracowania szeregu zagadnień związanych z zasilaniem kilku takich lamp z jednego źródła, a także - przesyłaniem i rozdziałem energii elektrycznej prądu zmiennego jednofazowego. Jako pierwszy wpadł na rozwiązanie rosyjski elektrotechnik Paweł Jabłoczkow w roku 1876 (data patentu), zasilając zespół świec nie bezpośrednio ze źródła prądu zmiennego, ale za pośrednictwem pierwowzoru transformatora - dwóch cewek na jednym rdzeniu prętowym (źródło zasilało uzwojenie pierwotne, natomiast świece Jabłoczkowa zasilane były z uzwojenia wtórnego).

transformatorW roku 1882 L. Gaulard opatentował urządzenie, które nazwał wtórnym generatorem, bardzo zbliżone budową do urządzenia Jabłoczkowa, które miało po raz pierwszy służyć do transformowania napięcia przy przesyłaniu energii elektrycznej na większe odległości. Dwa lata później urządzenie zostało zademonstrowane na wystawie przemysłowej w Turynie gdzie udało się przesłać energię elektryczną na odległość 40 kilometrów, używając napięcia 2 tysiące Volt.

Wkrótce potem J. i E. Hopkinsonowie zbudowali pierwszy transformator z zamkniętym rdzeniem, co poprawiło jego parametry (eliminowało to rozpraszanie pola magnetycznego na brzegach rdzenia). Kilka lat później D. Swinburne zbudował pierwszy transformator olejowy, gdzie olej był czynnikiem chłodzącym.

Wreszcie w roku 1890 Michał Doliwo-Dobrowolski wynalazł transformator prądu trójfazowego, który zademonstrował - wraz z innymi urządzeniami składającymi się na kompletną sieć prądu trójfazowego jak: prądnica, transformator podwyższający napięcie, linię przesyłową o długości 170 kilometrów i silnik elektryczny - w roku 1891 na wystawie elektrotechnicznej we Frankfurcie nad Menem 

Testy z BRD | Znaki drogowe | BRD 24 | Karta rowerowa | Karta rowerowa - to proste | Wiersze miłosne | 1000 pytań