Transformatörler Ders Notu

Tanım

Transformatör, alternatif gerilimi yükseltmek veya alçaltmak için kullanılan elektrik aracıdır.

Temel yapısı:

• birincil (primer) bobin,
• ikincil (sekonder) bobin,
• demir çekirdek.

Çalışma İlkesi

Primer bobindeki alternatif akım demir çekirdekte değişen manyetik akı oluşturur.

Bu değişen manyetik akı sekonder bobine taşınır ve indüksiyon gerilimi oluşturur.

Kararlı doğru akım değişen manyetik akı oluşturmadığı için transformatör sürekli çalışmaz.

Primer ve Sekonder

Primer:

• Np
• Vp
• ip

Sekonder:

• Ns
• Vs
• is

Gerilim-Sarım İlişkisi

Vp/Vs = Np/Ns

Sarım sayısı büyük olan tarafın gerilimi de büyüktür.

Yükseltici

Np < Ns

Vp < Vs

İdeal durumda:

is < ip

Alçaltıcı

Np > Ns

Vp > Vs

İdeal durumda:

is > ip

İdeal Transformatör

Pp = Ps

Vp·ip = Vs·is

Vp/Vs = is/ip = Np/Ns

Verim

Verim = Ps/Pp

Verim = Vs·is /(Vp·ip)

Yüzde verim:

100·Ps/Pp

İdeal transformatörde verim %100'dür.

Enerji İletimi

Hat kaybı:

Pkayıp = i²R

Üretilen güç:

P = V·i

Aynı güçte gerilim yükseltilirse akım azalır.

Akım azalınca i²R kaybı büyük ölçüde düşer.

Santral yanında yükseltici; kullanım bölgesine yaklaşırken alçaltıcı transformatörler kullanılır.

Kısa Özeti

Transformatör, primer bobindeki alternatif akımın oluşturduğu değişen manyetik akıyı demir çekirdek üzerinden sekonder bobine aktararak gerilimi dönüştürür. İdeal transformatörde Vp/Vs=Np/Ns ve Vp·ip=Vs·is bağıntıları geçerlidir. Ns>Np ise yükseltici, Ns<Np ise alçaltıcıdır. Gerçek transformatörde verim %100'den küçüktür. Enerji iletiminde yüksek gerilim kullanılması akımı ve i²R kaybını azaltır.