Inhalt
- Verwenden Sie einen Lichtdimmer für Ihre Stromquelle
- Aufbau eines Step-Down-Transformators
- Demonstration der Arbeitsweise eines Transformators
Transformatoren sind einfache Geräte, aber sie sind auch für unsere elektrifizierte Lebensweise äußerst wichtig. Große Transformatoren verstärken die Spannung an den Kraftwerken, damit sie effizienter über Stromleitungen übertragen werden kann, und a heruntertreten Der Transformator macht den Strom in jedem vom Kraftwerk versorgten Haus nutzbar. Transformatoren in der Physik werden im Labor für eine Reihe von Zwecken eingesetzt.
EIN Transformator besteht aus nichts anderem als einem Paar Drahtspulen, die um einen gemeinsamen Kern oder zwei nebeneinander angeordnete Kerne gewickelt werden können. Transformatoren arbeiten nur mit Wechselstrom (AC), da sie auf elektromagnetischer Induktion beruhen, wobei ein sich änderndes elektrisches Feld ein magnetisches Feld erzeugt und umgekehrt.
Es ist einfach, einen Transformator für ein Schulprojekt zu erstellen, aber Sie müssen ihn mit einer sicheren Stromquelle verwenden, und die 120-V-Stromversorgung über einen Netzstecker ist nicht sicher. Ein Problem bei Transformatoren besteht darin, dass sie aufgrund des Drahtwiderstands heiß werden. Wenn die Eingangsspannung zu hoch ist, können die Drähte heiß genug werden, um Sie zu verbrennen oder ein Feuer zu entzünden. Der Bau einer sicheren Stromquelle ist daher ein wichtiger Teil eines Projekts, das die Funktionsweise eines Transformators demonstriert.
Verwenden Sie einen Lichtdimmer für Ihre Stromquelle
Um eine sichere Stromquelle aufzubauen, benötigen Sie eine Plastikdose, einen alten Stecker von einem Gerät, das Sie nicht mehr benutzen, und einen Lichtschalter, auch bekannt als Variac-Schalter. Hier erfahren Sie, wie Sie die Stromquelle aufbauen (Beachten Sie die Sicherheitsmaßnahmen beim Umgang mit Elektrizität!):
Aufbau eines Step-Down-Transformators
Sie benötigen zwei Hauptzutaten, um einen Transformator herzustellen. Das erste ist ein Stahlkern und das andere ist viel dünner leitender Draht. Eine 3- oder 4-Zoll-Stahlwaschmaschine, die im Baumarkt erhältlich ist, bildet einen guten Kern. Der am besten zu verwendende Draht ist ein 28-Gauge-Magnetdraht, der mit einer Isolierung beschichtet ist. Sie können dies in jedem Elektrofachgeschäft bekommen.
Machen Sie zwei separate Wicklungen auf der Spule. Je öfter Sie die Spule wickeln, desto besser funktioniert der Transformator. Achten Sie darauf, die Wicklungen zu zählen und die Zahlen zu protokollieren - Sie benötigen diese Informationen, wenn Sie den Transformator testen.
Um einen Abwärtstransformator herzustellen, muss die Anzahl der Wicklungen auf der Primärspule kleiner sein als die Anzahl auf der Sekundärspule. Das Spannungsverhältnis ist gleich dem Verhältnis der Windungszahl der Spulen. Wenn beispielsweise die Primärspule 200 Windungen und die Sekundärspule 100 Windungen hat, halbiert der Transformator die Eingangsspannung.
Demonstration der Arbeitsweise eines Transformators
Bevor Sie Ihren Transformator testen, müssen Sie die Enden der Drähte abisolieren und den Transformator aus Sicherheitsgründen in einen 2fach-Kunststoff-Schaltkasten legen. Verbinden Sie die Drähte der Primärspule mit den Drähten, die vom Schalter kommen. Trennen Sie die Sekundärspulendrähte, um sicherzustellen, dass sie beim Anschließen keinen Kurzschluss verursachen.
Stecken Sie den Transformator ein, stellen Sie ein Multimeter zum Testen der Wechselspannung ein und prüfen Sie die vom Schalter kommende Spannung, indem Sie die Messleitungen zu den getrennten Ausgangskabeln berühren. Überprüfen Sie nun die von der Sekundärspule kommende Spannung. Notieren Sie Ihre Ergebnisse.