🔄 Трансформатор — Взаємна Індукція
Трансформатор використовує закон Фарадея (ε = −N·dΦ/dt) і спільний залізний сердечник для магнітного зв'язку двох котушок. Відношення напруг дорівнює відношенню витків: V₂/V₁ = N₂/N₁. Підвищуйте або знижуйте змінну напругу, змінюючи кількість витків первинної (N₁) і вторинної (N₂) обмоток.
Сценарій
Обмотки
Джерело та навантаження
Вихід
Фізика
Змінний струм у первинній обмотці (N₁ витків) створює змінний магнітний потік Φ через спільний залізний сердечник. За законом Фарадея, у вторинній обмотці (N₂ витків) виникає ЕРС ε₂ = −N₂·dΦ/dt. Для ідеального трансформатора відношення напруг дорівнює відношенню витків: V₂/V₁ = N₂/N₁, а з закону збереження енергії: I₁/I₂ = N₂/N₁. Реальні трансформатори мають втрати в сердечнику (вихрові струми, гістерезис) та в обмотках, що знижує ефективність нижче 100%.
Цікавий факт
«Війна струмів» (1880–1890-ті) між Едісоном (постійний струм) і Теслою/Вестінгаузом (змінний струм) була вирішена значною мірою завдяки трансформатору: напругу змінного струму можна підвищити для передачі на великі відстані з малими втратами і знизити до безпечного рівня для побутового використання — чого постійний струм тоді не міг зробити.