רבים אפילו לא יודעים, אך כך עובד השנאי!

אדם ללא השכלה הנדסית, כשנשאל מהי רשת חשמל, ייקרא מיד כמה ממרכיביה האופייניים, ביניהם כמעט בוודאות יוזכר שַׁנַאי. אם אדם כזה נתקל כל הזמן בחוטים ושקעים בבית, אז הוא יודע על השנאי מבית השנאי ומאותו באז אופייני שנשמע מאחורי דלתות סגורות.

אז מדוע רכיב רשת החשמל הזה כל כך פופולרי ואיך הוא עובד? החלק השני של השאלה רחוק מלהיות מיותר. לשנאי אין חלקים נעים אינטואיטיביים ומוכרים.

תהליכים פיזיקליים בסיסיים בשנאי

רשת חשמל לכל מטרה מבוססת על שימוש באנרגיה חשמלית לביצוע עבודות מכניות (הנדסת חשמל) והעברת מידע (טלקומוניקציה). אנרגיה זו יכולה להתקיים בצורה של שני שדות: חשמל ומגנטי.

שדות חשמליים ומגנטיים קשורים זה לזה. ידוע כי מתכת מכילה מספר רב של אלקטרונים חופשיים, הקובעים את המוליכות הגבוהה שלה. אם אובייקט מתכת מוחזק דרך שדה מגנטי, אלקטרונים נעים איתו, כלומר הופעת זרם חשמלי. חשוב שתהליך זה יהיה הפיך, כלומר זרם חשמלי יוצר שדה מגנטי סביב המוליך.

עכשיו בואו נדמיין שבזוג חוטים מסוים 1-2 יש זרם חשמלי I. ואז, בתנאי שזרם זה I משתנה, ניתן להשיג מראה זרם ו / או מתח אחר זוג חוטים 3 - 4, בתנאי שזוגות אלה מתקשרים זה עם זה באמצעות חשמל או / או מגנטי שדות. איור 1 מתאר תהליכים אלה בצורה סכמטית.

לפיכך, ניתן ליישם את החיבור של שני מעגלים שונים של זרם זרם ללא חיבורם הישיר זה לזה.

הראשי (מוליכים 1 ו -2) והמשני (מוליכים 3 ו -4) של המעגל מיוצרים בצורה נוחה בצורה של פיתולים. ואז היחס בין זרמים ומתחים במעגל הראשי והמשני נקבע לחלוטין על ידי מספר הסיבובים פיתולים ראשוניים ומשניים, שמשמעותם, בתורם, אפשרות ליצור שנאי זרם (ממיר) ו- מתח.

בנוסף, תהליך השינוי עצמו מאורגן בצורה נוחה באמצעות הרכיב המגנטי של השדה האלקטרומגנטי.

הגדלת היעילות של השנאי

בתהליך העברת אנרגיה אלקטרומגנטית מהסלילה הראשונית למשנית, מעורבים רק קווי הכוח של השדה המגנטי המצטלבים בין סיבובי הסיבוב המשני. אם ניקח בחשבון את התכונה הזו, מה שמכונה. ליבה העשויה פלדה חשמלית, היוצרת התנגדות נמוכה באופן ניכר לשדה המגנטי בהשוואה לאוויר.

כתוצאה מכך קווי הכוח של השדה המגנטי שנוצר על ידי הפיתול הראשוני עוברים בעיקר דרך הליבה ומתקשרים עם הפיתול המשני, איור 2. זה, אגב, מסביר את השם השני של הליבה כמעגל מגנטי.

עיצוב ליבה

בדוגמאות הראשונות של שנאי ליבה היו הפסדים משמעותיים, שנגרמו על ידי מה שמכונה. זרמי מערבולת. הם התעוררו עקב העובדה ששדה מגנטי מתחלף מייצר זרמים לא רק בפיתול המשני, אלא גם בליבה עצמה.

כדי לדכא אפקט לא רצוי זה, הליבה מורכבת מלוחות דקים המבודדים לאורך מישור המגע. איור 3 מדגים באופן סכמטי את דיכוי זרם העצבני במעבר לתכנון כזה.

נ.ב. כדי להרחיב אופקים ולקריאה אפשרית נוספת, אני ממליץ לקרוא את המאמר שלי - https://www.asutpp.ru/transformator-prostymi-slovami.html