Trafod ja võimsus: tõhusus avalikustati

Kas olete kunagi märganud, kuidas teie sülearvuti laadijal on see raske telliskivi, kuid teie telefonilaadija on vaid pisike lame pistik? Selgub, et selle taga on ülivana, kuid geniaalne leiutis: trafo. See on ausalt üks vaikne kangelane, mis paneb kogu meie kaasaegse elektrimaailma tegelikult tööle.

Elektrienergia suur probleem on see, et see jõuab sadade miilide kaugusel asuvast elektrijaamast seinakontakti, ilma et see suuremat osa sellest teel kaotaks. Elektriliinid on nagu tõeliselt pikad, kitsad voolikud{1}}suruvad neist liiga palju voolu ja kuumenevad hullult, raiskades soojusena tonni energiat. See on koht, kus trafo päästab päeva.

Põhimõtteliselt võimaldab see inseneridel mängida elektri "rõhuga" (see on pinge), et nad saaksid energiat tõhusalt pikki vahemaid saata ja seejärel turvaliselt tagasi helistada, enne kui see teie majja jõuab. Ilma selle trikita oleks meie elektrivõrk liiga raiskav (ja ausalt öeldes mastaapselt võimatu).

Kujutage ette, et proovite ühe ülipika õhukese aiavooliku abil kaugest järvest vett teie linna suruda. Selleks ajaks, kui see teieni jõuab, oleksite kogu hõõrdumise tõttu vaevalt tilguti saanud. Elektriga on pikkade vahemaade puhul täpselt sama probleem.

Igal juhtmel on takistus,{0}}ta nagu "haarab" voolavatest elektronidest. Mida rohkem voolu läbi lasta (kõrgemad amprid), seda rohkem soojust raiskad. Kui prooviksime saata linna-võimsust otse jaamast tavalise pingega, soojendaks suurem osa sellest lihtsalt juhtmeid, mitte ei jõuaks kodudesse. Varased elektriinimesed jooksid sellesse seina kõvasti vastu ja see sundis neid loominguliselt tegutsema.

Elektril on kaks peamist asja: vool ("vool" või liikuv kogus) ja pinge (seda suruv "rõhk". Toide ise on põhimõtteliselt vool × pinge,-nii et saate sama palju võimsust pakkuda kahel väga erineval viisil.

Palju voolu + madalpinge=rasv, aeglane jõgi (palju jäätmeid vahemaa tagant)

Madalvool + kõrgepinge=kõhn, kõrge-survejuga (palju vähem jäätmeid)

Elektriettevõtted leidsid: vänta pika reisi jaoks pinget üles. See tähendab palju väiksemat voolu, seega vähem soojuskadu liinides. Geniaalne, eks? Siis aga karjub üle maakoha üli-kõrgepinge-elekter,-see pole kindlasti midagi, mida soovite oma röstrisse ühendada. Nii et me vajame viisi selle tagasi toomiseks.

Trafo on põhimõtteliselt pingemuundur. Ei mingeid liikuvaid osi, ei mingit uhket elektroonikat põhilistes-lihtsalt kaks traadirulli, mis on mähitud ümber jagatud raudsüdamiku. Mähised isegi ei puuduta üksteist. Kuidas siis jõud ühelt teisele hüppab?

See kõik on tänu elektromagnetilisele induktsioonile + vahelduvvoolule (AC). Vahelduvvool pöörab pidevalt ülikiiresti suunda, mis loob esimese mähise ("primaarse") ümber pulseeriva magnetvälja. See muutuv magnetväli liigub läbi raudsüdamiku ja "raputab" elektrone teises mähises ("sekundaarses"), indutseerides seal täiesti uue voolu. Elekter ületas õhuvahe ilma neid ühendavate juhtmeteta-päris metsik, kui sellele mõelda.

Maagiline suhe? Mitu korda iga mähis on keritud. Rohkem pöördeid sekundaarküljel=kõrgem pinge väljund (samm-üles). Vähem pööret=madalam pinge (samm-alla). See on sõna otseses mõttes kõik. Reguleerige pöördeid, kontrollige rõhku.

Suurendage{0}}trafosidelada elektrijaamade läheduses. Nad võtavad genereeritud pinge ja tõstavad selle pööraselt kõrgele tasemele (mõnikord sadu tuhandeid volte), et see saaks peaaegu ilma kadudeta üle ülekandeliinide tõmbuda.

Alla{0}}trafodtee vastupidist. Need hakkavad töötama siis, kui võimsus läheneb-alajaamades, langetavad selle linna jaotamiseks keskmisele tasemele, seejärel vähendavad väiksemad teie tänaval selle kodus kasutatava 120 V või 220–240 V tasemele.

See on nagu teatejooks pinge jaotusega{0}}:

Elektrijaam toodab elektrit → hiiglaslik samm-trafod vända pinge taevas-kõrge.

Kõrgepingeliinid (need tohutud metalltornid kõikjal) kannavad seda sadade kilomeetrite kaugusele.

Jõuab teie piirkonda → alajaam suurte astmeliste{0}}trafodega, vähendab seda kohalikuks levitamiseks.

Viimane samm teie plokil → vardale-kinnitatud purk või rohelise padjaga-kinnitatud kast viib selle ohutu majapidamise tasemele.

Olete kindlasti kõndinud mööda alajaamadest (suured tarastatud hoovid, sildid "Oht: kõrgepinge"), mõistmata, et need on põhimõtteliselt hiiglaslikud pinge{0}}allavoolujaoturid.

Vaadake üles kommunaalpostid-kas näete neid halle silindrilisi purki ülaosas? Need on jaotustrafod, millest igaüks teenindab mõnda maja. Maetud joontega kohtades on need suured rohelised metallkastid, mis istuvad kellegi hoovis betoonalusel. Sama töö, erinev välimus.

Tavaliselt ümisevad nad vaikselt{0}}see on normaalne. Kui keegi aga hakkab valju ja vihast suminat tegema, võib see olla viimastel jalgadel.

See turske sülearvuti "telliskivi" on vaid mini{0}}allakäigutrafo (lisaks ka moodne elektroonika). See võtab seina pinget ja langetab selle nii palju, nagu teie sülearvuti soovib. Telefonilaadijad teevad praegu sama, kuid tänu paremale tehnoloogiale on need hullumeelselt väikesed ja tõhusad,-ei vaja enam suurt rasket raudsüdamikku.

Nii et järgmine kord, kui midagi vooluvõrku ühendate, andke trafole veidi vaimset tõusu{0}}5. See on laulmata vahendaja, kes on meie elektrifitseeritud elu juba üle sajandi vaikselt võimalikuks teinud. Päris kena, kui peatuda ja sellele mõelda.

Võtke kohe ühendust