Трансформатор. Производство, передача электроэнергии, её использование

Трансформатор – это устройство, преобразующее переменный ток одного напряжения в переменный ток той же частоты, но другого напряжения.

Трансформатор был изобретён в 1878 г. русским учёным Яблочковым.

Самый простой трансформатор состоит из двух катушек, надетых на замкнутый стальной сердечник. Его работа основана на явлении электромагнитной индукции.

Одна из катушек, называемая первичной, подключается к источнику переменного напряжения. Другая катушка, к которой присоединяют нагрузку, т.е. приборы и устройства, потребляющие электроэнергию, называется вторичной. На катушках разное число витков провода.

Трансформаторы бывают либо понижающими напряжение, либо повышающими.

Если обозначить число витков на первичной катушке – N₁, а число витков на вторичной катушке – N₂, то для трансформатора выполняется равенство: ,

где – напряжение на вторичной катушке,

При

Производится электроэнергия генераторами на электростанциях. Основные части генератора: ротор (движущаяся часть) и статор (покоящаяся часть). Например, при вращении ротора (электромагнита) создается переменное магнитное поле, которое действует на статор (катушку) и в ней образуется переменный ток.

На электростанции созданный переменный ток поступает на повышающие трансформаторы, которые увеличивают напряжении. При этом сила тока уменьшается, и уменьшаются потери энергии при передаче тока на большие расстояния.

Когда ток доходит до потребителей электроэнергии (город, завод, транспорт и т.п.), то напряжение уменьшают с помощью понижающих трансформаторов. Обычно понижение напряжение производят в несколько этапов. На каждом этапе напряжение становится всё меньше, а территория, охватываемая электрической сетью, - всё шире.