หม้อแปลงไฟฟ้า
เป็นเครื่องมือที่ใช้สำหรับแปลงค่าแรงดันไฟฟ้าสลับให้มีค่าแรงดันไฟฟ้าสลับให้มีค่าสูงต่ำได้ตามต้องการ
การทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า
เมื่อต่อขดลวดปฐมภูมิกับกับไฟสลับ และต่อขดลวดทุติยภูมิกับหลอดไฟฟ้า หลอดไฟจะติดอยู่ตลอดเวลา เนื่องจากไฟสลับมีแรงดันไฟฟ้าที่มีขนาดและทิศทางเปล่ยนแปลงด้วยช่วงเวลาที่แน่นอนตลอดเวลา ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กในลักษณะเดียวกัน ดังนั้นจึงเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิตลอดเวลา แรงดันไฟฟ้าสลับที่ป้อนให้กับขดลวดปฐมภูมิจึงถูกถ่ายทอดให้แก่ขดลวดทุติยภูมิ นี่คือหลักการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า
โครงสร้างของหม้อแปลงไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้งานจริง ๆ มีแกนเหล็กที่ประกอบด้วยชิ้นเหล็กบาง ๆ ขนาด 0.35 มิลลิเมตร ประกบซ้อนกันเป็นรูปวงสี่เหลี่ยม และมีขดลวดพัน 2 ชุด ดังรูป คือขดลวดทุติยภูมิและขดลวดทุติยภูมิ
หม้อแปลงที่ใช้งานกันจริง ๆ มีแกนเหล็กที่ประกอบด้วยชิ้นเหล็กบาง ๆ ขนาด 0.35 มิลลิเมตร ประกอบซ้อนกันเป็นรูปวงสี่เหลี่ยม และมีขดลวดพัน 2 ชุด คือขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิพันอยู่ดังรูป
ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดัน กระแสของลวด กับจำนวนรอบการพันของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ เมื่อใส่แรงดันไฟสลับ 100 โวลต์ แก่ขดลวดปฐมภูมิที่พัน 200 รอบ N1 และต่อโหลดกับขดลวดทุติยภูมิที่พัน 20 รอบ N2 แล้ววัดแรงดันและกระแสของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิได้ผลดังนี้
แรงดันปฐมภูมิ V = 100 V
แรงดันทุติยภูมิ V = 10 V
กระแสปฐมภูมิ I = 1 A
กระแสทุติยภูมิ I = 10 A
อัตราส่วนระหว่างแรงดันปฐมภูมิและแรงดันทุติยภูมิกับอัตราส่วนระหว่างจำนวนรอบของขดลวดมีความสัมพันธ์กันดังนี้
หรือ อัตราส่วนแรงดัน = อัตราส่วนจำนวนที่พันรอบ
ความสัมพันะระหว่างแรงดันและกระแสในขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิเป็นดังนี้
และความสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วนของกระแสและอัตราส่วนของจำนวนรอบเป็นดังนี้
การทำงานต่าง ๆ ของหม้อแปลงไฟฟ้า
หม้อแปลงไฟฟ้าไม่ได้ทำหน้าที่เพิ่ม-ลดแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น แต่ใช้ประโยชน์มากในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เช่น เมื่อมีแรงดันไฟผสมระหว่างไฟสลับกับไฟตรงใส่เข้าทางขดลวดปฐมภูมิ ไฟตรงจะไม่ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำร่วมกัน จึงไม่สามารถส่งทอดแรงดันนั้นแก่ลวดทุติยภูมิได้ แต่ไฟสลับนั้นจะผ่านไปยังขดลวดทุติยภูมิได้ หม้อแปลงไฟฟ้าสามารถแยกไฟสลับออกจากแรงดันไฟฟ้าที่ผสมกันระหว่างไฟสลับและไฟตรงได้ นอกจากนี้หม้อแปลงไฟฟ้ายังสามารถทำหน้าที่ส่งกระแสที่มีความถี่สูง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
แบบฝึกหัด
เรื่อง หม้อแปลงไฟฟ้า(Transformer)
คำสั่ง ให้ตอบคำถามต่อไปนี้
-
หม้อแปลงไฟฟ้าโดยทั่วไปประกอบด้วยขดลวดพันรอบแกนกี่ขด
ก. 1 ขด ข. 2 ขด
ค. 3 ขด ง. 4 ขด
-
อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ถ่ายทอดพลังงานจากขดลวดปฐมภูมิไปยังขดลวดทุติยภูมิได้คือ
ก. หม้อแปลง ข. ตัวต้านทาน
ค. ขดลวดตัวนำ ง. ตัวเก็บประจุ
-
หม้อแปลงไฟฟ้าที่ขดลวดทุติยภูมิมีแรงเคลื่อนไฟฟ้า 50 โวลต์ต่อกับโหลด 100 โอห์ม อยากทราบว่ามีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดทุติยภูมิกี่แอมแปร์
ก. 0.5 แอมแปร์ ข. 1.5 แอมแปร์
ค. 1 แอมแปร์ ง. 2 แอมแปร์
-
หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงขนาดเล็กน้ำหนักเบาคือ
ก. Step up transformer ข. Step down transformer
ค. toroid transformer ง. Variable transformer
-
หม้อแปลงชนิดปรับแรงเคลื่อนไฟฟ้าได้คือ
ก. Step up transformer ข. Step down transformer
ค. toroid transformer ง. Variable transformer
|