Как изготавливаются мусорные мешки

Большинство людей наверняка слышали о трансформаторах и знают, что они являются частью всегда очевидной, но все еще загадочной электросети, которая доставляет электричество в дома, на предприятия и во все другие места, где требуется «сок». Но обычный человек отказывается от изучения тонкостей доставки электроэнергии, возможно, потому, что весь процесс кажется окутанным опасностью. Дети с раннего возраста учатся тому, что электричество может быть очень опасным, и все понимают, что провода любой энергетической компании хранятся высоко в недоступном месте (а иногда и зарыты в землю) по веской причине.

Каково назначение трансформатора?каков

Но на самом деле электросеть — это триумф человеческой инженерии, без которого цивилизация была бы неузнаваема по сравнению с той, в которой вы живете сегодня. Трансформатор является ключевым элементом в управлении и доставке электроэнергии от момента ее производства на электростанциях до момента, когда она попадает в дом, офисное здание или другое конечное место назначения.

Для чего нужен трансформатор?

Представьте себе плотину, сдерживающую миллионы галлонов воды для создания искусственного озера. Поскольку река, питающая это озеро, не всегда несет одинаковое количество воды в этот район, а ее воды имеют тенденцию подниматься весной после таяния снега во многих районах и спадать летом в засушливые периоды, любая эффективная и безопасная плотина должна быть оснащена устройствами, позволяющими более тонко контролировать воду, а не просто останавливать ее течение, пока уровень не поднимется настолько, что вода просто перельется через нее. Поэтому плотины включают в себя всевозможные шлюзовые затворы и другие механизмы, которые диктуют, сколько воды пройдет в нижнюю часть плотины, независимо от величины давления воды в верхней части плотины.

Примерно так же работает трансформатор, за исключением того, что материал, который течет, — это не вода, а электрический ток. Трансформаторы служат для управления уровнем напряжения, проходящего через любую точку энергосистемы (подробно описанной ниже), таким образом, чтобы сбалансировать эффективность передачи электроэнергии и базовую безопасность. Очевидно, что финансово и практически выгодно как для потребителей, так и для владельцев электростанции и электросети предотвратить потери энергии между выходом электричества из электростанции и его поступлением в дома или другие места назначения. С другой стороны, если напряжение, проходящее по обычному высоковольтному проводу, не будет уменьшено перед тем, как попасть в ваш дом, это приведет к хаосу и катастрофе.

Каково назначение трансформатора?каков

Что такое напряжение?

Напряжение — это мера разности электрических потенциалов. Номенклатура может быть запутанной, потому что многие студенты слышали термин «потенциальная энергия», поэтому легко спутать напряжение с энергией. На самом деле, напряжение — это электрическая потенциальная энергия на единицу заряда, или джоуль на кулон (J/C). Кулон — это стандартная единица электрического заряда в физике. Одному электрону приписывается -1.609 × 10-19 кулонов, в то время как протон несет заряд, равный по величине, но противоположный по направлению (т.е.e., положительный заряд).

Каково назначение трансформатора?назначение

Ключевым словом здесь, действительно, является «разница.» Причина, по которой электроны перетекают из одного места в другое, заключается в разнице напряжения между двумя опорными точками. Напряжение представляет собой количество работы, которое необходимо затратить на единицу заряда, чтобы переместить заряд против электрического поля из первой точки во вторую. Чтобы почувствовать масштаб, знайте, что по проводам дальней электропередачи обычно передается от 155 000 до 765 000 вольт, в то время как напряжение в доме обычно составляет 240 вольт.

Каково назначение трансформатора?трансформатор

История трансформатора

В 1880-х годах поставщики электрических услуг использовали постоянный ток (DC). Это было чревато недостатками, в том числе тем, что постоянный ток нельзя было использовать для освещения, он был очень опасен и требовал толстого слоя изоляции. В это время изобретатель по имени Уильям Стэнли создал индукционную катушку — устройство, способное создавать переменный ток (AC). В то время, когда Стэнли придумал это изобретение, физики знали о феномене переменного тока и его преимуществах в плане электроснабжения, но никто еще не смог придумать средство для передачи переменного тока в больших масштабах. Индукционная катушка Стэнли послужит образцом для всех будущих вариаций устройства.

Стэнли едва не стал адвокатом, но затем решил работать электриком. Он начал работать в Нью-Йорке, а затем переехал в Питтсбург, где начал работать над своим трансформатором. В 1886 году он построил первую муниципальную систему электроснабжения переменного тока в городе Грейт Баррингтон, штат Массачусетс. После начала века его энергетическая компания была куплена General Electric.

Может ли трансформатор повышать напряжение?

Трансформатор может как увеличивать (повышать), так и уменьшать (понижать) напряжение, проходящее по проводам электропередачи. Это в общих чертах аналогично тому, как кровеносная система может увеличивать или уменьшать подачу крови к определенным частям тела в зависимости от потребности. После того, как кровь («энергия») покидает сердце («электростанцию») и достигает ряда точек разветвления, она может попасть в нижнюю часть тела вместо верхней, затем в правую ногу вместо левой, затем в икру вместо бедра и т. д. Это регулируется расширением или сужением кровеносных сосудов в органах и тканях-мишенях. Когда электричество вырабатывается на электростанции, трансформаторы повышают напряжение с нескольких тысяч до сотен тысяч для передачи на большие расстояния. Когда эти провода достигают пунктов, называемых электроподстанциями, трансформаторы понижают напряжение до 10 000 вольт. Вы, вероятно, видели эти подстанции и их трансформаторы промежуточного уровня в своих путешествиях; трансформаторы обычно размещаются в коробках и выглядят немного похожими на холодильники, установленные на обочинах дорог.

Когда электричество покидает эти подстанции, что обычно происходит в разных направлениях, оно сталкивается с другими трансформаторами, расположенными ближе к конечной точке в районах, кварталах и отдельных домах. Эти трансформаторы снижают напряжение с менее чем 10 000 вольт до 240 вольт — более чем в 1000 раз меньше, чем типичные максимальные уровни, наблюдаемые в проводах высокого напряжения на больших расстояниях.

Каково назначение трансформатора?напряжение вольт

Как электричество попадает в наши дома?

Трансформаторы, конечно, являются лишь одним из компонентов так называемой энергосистемы — системы проводов, переключателей и других устройств, которые производят, передают и контролируют электроэнергию от места ее выработки до места ее конечного использования.

Каково назначение трансформатора?повышают напряжение

Первый шаг в создании электрической энергии — заставить вал генератора вращаться. По состоянию на 2018 год, чаще всего для этого используется пар, выделяющийся при сгорании ископаемого топлива, такого как уголь, нефть или природный газ. Атомные электростанции и другие генераторы «чистой» энергии, такие как гидроэлектростанции и ветряные мельницы, также могут использовать или производить энергию, необходимую для приведения в действие генератора. В любом случае, электроэнергия, вырабатываемая на этих электростанциях, называется трехфазной. Это происходит потому, что эти генераторы переменного тока создают электроэнергию, колеблющуюся между установленным минимальным и максимальным уровнем напряжения, и каждая из трех фаз смещена на 120 градусов относительно тех, которые находятся впереди и позади нее во времени. (Представьте, что вы ходите взад и вперед по 12-метровой улице, а два других человека делают то же самое, что составляет 24 метра в обе стороны, за исключением того, что один из двух других людей всегда находится на 8 метров впереди вас, а другой — на 8 метров позади. В одно время двое из вас будут идти в одном направлении, а в другое время двое из вас будут идти в другом направлении, изменяя сумму ваших движений, но предсказуемым образом. Примерно так работает трехфазное переменное электричество.)

Каково назначение трансформатора?переменного тока

Перед тем, как электричество покидает электростанцию, оно впервые сталкивается с трансформатором. Это единственный момент, когда трансформаторы в электросети заметно повышают напряжение, а не понижают его. Этот шаг необходим, потому что затем электроэнергия поступает на большие линии электропередач в количестве трех штук, по одной на каждую фазу мощности, и некоторые из них могут преодолевать расстояние до 300 миль или около того.

Каково назначение трансформатора?каков

В какой-то момент электричество попадает на электроподстанцию, где трансформаторы понижают напряжение до уровня, подходящего для более скромных линий электропередач, которые можно увидеть в микрорайонах или вдоль сельских шоссе. Именно здесь происходит фаза распределения (в отличие от передачи) электроэнергии, поскольку линии обычно отходят от подстанций в нескольких направлениях, подобно нескольким артериям, ответвляющимся от крупного кровеносного сосуда в более или менее одном и том же месте.

От электроподстанции электроэнергия проходит в микрорайоны и от местных линий электропередач (которые обычно находятся на «телефонных столбах») поступает в индивидуальные жилые дома. Маленькие трансформаторы (многие из которых выглядят как небольшие металлические мусорные баки) снижают напряжение до 240 вольт, чтобы электричество могло войти в дома без большого риска возникновения пожара или других серьезных неприятностей.

Какова функция трансформатора?

Трансформаторы должны не только выполнять работу по манипулированию напряжением, но и быть устойчивыми к повреждениям, будь то природные явления, такие как ураганы, или целенаправленные атаки человека. Невозможно сохранить энергосистему в недоступном для стихии или злоумышленников месте, но в то же время энергосистема является абсолютно жизненно важной для современной жизни. Это сочетание уязвимости и необходимости привело к тому, что США.S. Министерство внутренней безопасности США заинтересовалось самыми большими трансформаторами в американской энергосистеме, называемыми большими силовыми трансформаторами, или LPT. Работа этих массивных трансформаторов, которые находятся внутри электростанций, могут весить от 100 до 400 тонн и стоят миллионы долларов, очень важна для поддержания повседневной жизни, поскольку выход из строя одного из них может привести к отключению электроэнергии на обширной территории. Это трансформаторы, которые резко повышают напряжение перед подачей электроэнергии в высоковольтные провода большой протяженности.

Каково назначение трансформатора?повышают напряжение

По состоянию на 2012 год средний возраст ЛПТ в США.S. составлял около 40 лет. Некоторые из современных трансформаторов сверхвысокого напряжения (СВН) имеют номинальное напряжение 345 000 вольт, и спрос на трансформаторы растет как в США, так и в других странах.S. и во всем мире, что заставляет США.S. правительство искать способы как замены существующих LPT по мере необходимости, так и разработки новых трансформаторов по сравнительно низкой цене.

Как работает трансформатор?

Трансформатор — это большой квадратный магнит с отверстием посередине. Электричество входит с одной стороны через провода, обернутые несколько раз вокруг трансформатора, и выходит с противоположной стороны через провода, обернутые другое количество раз вокруг трансформатора. Входящее электричество индуцирует магнитное поле в трансформаторе, которое, в свою очередь, индуцирует электрическое поле в других проводах, которые затем передают энергию от трансформатора.

На уровне физики трансформатор работает, используя закон Фарадея, который гласит, что отношение напряжения на двух катушках равно отношению числа витков в соответствующих катушках. Таким образом, если требуется снизить напряжение на трансформаторе, вторая (исходящая) катушка содержит меньше витков, чем первичная (входящая).

от admin