Was ist der Zweck eines Transformators?

Was ist der Zweck eines Transformators?

So konvertieren Sie 240 einphasige in 480 dreiphasige

Die meisten Menschen haben wahrscheinlich von Transformatoren gehört und sind sich bewusst, dass sie Teil des immer noch offensichtlichen und dennoch mysteriösen Stromnetzes sind, das Haushalte, Unternehmen und jeden anderen Ort mit Strom versorgt, an dem&"Saft GG"; wird gebraucht. Aber die typische Person scheut sich, die Feinheiten der Stromabgabe zu lernen, vielleicht weil der gesamte Prozess in Gefahr zu sein scheint. Kinder lernen schon in jungen Jahren, dass Elektrizität sehr gefährlich sein kann, und jeder erkennt, dass die Drähte eines Energieversorgungsunternehmens aus gutem Grund nicht in Reichweite sind (oder manchmal im Boden vergraben sind).

Aber das Stromnetz ist in der Tat ein Triumph der menschlichen Technik, ohne den die Zivilisation von der, in der Sie heute leben, nicht wiederzuerkennen wäre. Der Transformator ist ein Schlüsselelement bei der Steuerung und Lieferung von Elektrizität ab dem Zeitpunkt seiner Erzeugung in Kraftwerken bis kurz vor dem Betreten eines Hauses, Bürogebäudes oder eines anderen Endziels.

Was ist der Zweck eines Transformators?

Stellen Sie sich einen Damm vor, der Millionen Liter Wasser zurückhält, um einen künstlichen See zu bilden. Da der Fluss, der diesen See speist, nicht immer die gleiche Menge Wasser in das Gebiet transportiert und sein Wasser im Frühjahr nach dem Schmelzen des Schnees in vielen Gebieten und dem Abebben im Sommer in trockeneren Zeiten tendenziell ansteigt, muss jeder wirksame und sichere Damm vorhanden sein Ausgestattet mit Geräten, die eine feinere Kontrolle des Wassers ermöglichen, als es einfach daran zu hindern, zu fließen, bis der Füllstand so stark ansteigt, dass Wasser einfach darüber läuft. Dämme umfassen daher alle Arten von Schleusentoren und andere Mechanismen, die bestimmen, wie viel Wasser zur stromabwärtigen Seite des Damms geleitet wird, unabhängig von der Menge des Wasserdrucks auf der stromaufwärtigen Seite.

So funktioniert ein Transformator in etwa, nur dass das fließende Material nicht Wasser, sondern elektrischer Strom ist. Transformatoren dienen dazu, den Spannungspegel, der durch einen beliebigen Punkt in einem Stromnetz fließt (nachstehend ausführlich beschrieben), so zu manipulieren, dass die Effizienz der Übertragung mit der grundlegenden Sicherheit in Einklang gebracht wird. Es ist eindeutig sowohl für die Verbraucher als auch für die Eigentümer des Kraftwerks und des Stromnetzes finanziell und praktisch vorteilhaft, Stromverluste zwischen dem Verlassen des Kraftwerks durch Strom und seinen erreichbaren Häusern oder anderen Zielen zu vermeiden. Wenn andererseits die Spannung, die durch ein typisches Hochspannungskabel fließt, vor dem Betreten Ihres Hauses nicht verringert wird, kommt es zu Chaos und Katastrophen.

Was ist Spannung?

Die Spannung ist ein Maß für die elektrische Potentialdifferenz. Die Nomenklatur kann verwirrend sein, da viele Schüler den Begriff&"potentielle Energie, GG" gehört haben. Dies macht es einfach, Spannung mit Energie zu verwechseln. Tatsächlich ist Spannung elektrische potentielle Energie pro Ladungseinheit oder Joule pro Coulomb (J / C). Das Coulomb ist die Standardeinheit der elektrischen Ladung in der Physik. Einem einzelnen Elektron werden -1,609 × 10-19 Coulomb zugewiesen, während ein Proton eine Ladung trägt, deren Größe gleich ist, deren Richtung jedoch entgegengesetzt ist (dh eine positive Ladung).

Das Schlüsselwort hier ist wirklich&"Unterschied"." Der Grund, warum Elektronen von einem Ort zum anderen fließen, ist die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Referenzpunkten. Die Spannung gibt den Arbeitsaufwand an, der pro Ladegerät erforderlich wäre, um die Ladung gegen ein elektrisches Feld vom ersten zum zweiten Punkt zu bewegen. Um ein Gefühl für Skalierbarkeit zu erhalten, sollten Sie wissen, dass Fernübertragungskabel normalerweise zwischen 155.000 und 765.000 Volt führen, während die Spannung, die in ein Haus eintritt, normalerweise 240 Volt beträgt.

Geschichte des Transformators

In den 1880er Jahren nutzten elektrische Dienstleister Gleichstrom. Dies war mit Verbindlichkeiten behaftet, einschließlich der Tatsache, dass Gleichstrom nicht für die Beleuchtung verwendet werden konnte und sehr gefährlich war und dicke Isolationsschichten erforderte. Während dieser Zeit produzierte ein Erfinder namens William Stanley die Induktionsspule, eine Vorrichtung, die Wechselstrom (AC) erzeugen kann. Zu der Zeit, als Stanley diese Erfindung erfand, kannten die Physiker das Phänomen des Wechselstroms und die Vorteile, die es in Bezug auf die Stromversorgung haben würde, aber niemand war in der Lage gewesen, ein Mittel zur Bereitstellung von Wechselstrom in großem Maßstab zu finden. Die Induktionsspule von Stanley&würde als Vorlage für alle zukünftigen Variationen des Geräts dienen.

Stanley wäre fast Anwalt geworden, bevor er sich entschied, als Elektriker zu arbeiten. Er begann in New York City, bevor er nach Pittsburgh zog, wo er anfing, an seinem Transformator zu arbeiten. Er baute 1886 das erste kommunale Wechselstromnetz in der Stadt Great Barrington, Massachusetts. Nach der Jahrhundertwende wurde sein Energieunternehmen von General Electric gekauft.

Kann ein Transformator die Spannung erhöhen?

Ein Transformator kann die durch Stromkabel fließende Spannung sowohl erhöhen (erhöhen) als auch verringern (verringern). Dies ist lose analog zu der Art und Weise, in der das Kreislaufsystem die Blutversorgung bestimmter Körperteile je nach Bedarf erhöhen oder verringern kann. Nachdem Blut (GG "Kraft GG") das Herz (das&"Kraftwerk GG") verlassen hat, um eine Reihe von Verzweigungspunkten zu erreichen, kann es zum Unterkörper anstatt zum Oberkörper wandern und dann zum rechten Bein anstelle des linken und dann zum Kalb anstelle des Oberschenkels usw. Dies wird durch die Erweiterung oder Verengung der Blutgefäße in den Zielorganen und -geweben bestimmt. Wenn in einem Kraftwerk Strom erzeugt wird, erhöhen Transformatoren die Spannung für die Fernübertragung von einigen Tausend auf Hunderttausend. Wenn diese Drähte Punkte erreichen, die als Umspannwerke bezeichnet werden, reduzieren Transformatoren die Spannung auf unter 10.000 Volt. Sie haben diese Umspannwerke und ihre Transformatoren auf mittlerer Ebene wahrscheinlich auf Ihren Reisen gesehen. Die Transformatoren sind normalerweise in Kisten untergebracht und sehen ein wenig aus wie Kühlschränke am Straßenrand.

Wenn Elektrizität diese Stationen verlässt, was normalerweise in verschiedene Richtungen geschieht, trifft sie in Unterteilungen, Nachbarschaften und einzelnen Häusern auf andere Transformatoren, die näher an ihrem Endpunkt liegen. Diese Transformatoren reduzieren die Spannung von unter 10.000 Volt auf 240 - mehr als das 1000-fache der typischen Maximalwerte für Hochspannungsfernkabel.

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