12-Ma’ruza O‘zgaruvchan tok

O’zgaruvchan tokni transformasiyalash.Transformatorlar.
Odatda elektr energiyasining iste’molchilari turli xil kuchlanishga mo’ljallangan. Ko’pgina elektr asboblari 220V, 127V kuchlanishda ishlaydi. Elektr energiyasini ishlab chiqaruvchi generatorlar esa bir necha yuz yoki ming volt kuchlanishdagi o’zgaruvchan tokni hosil qiladi. Bu esa bir kuchlanishni boshqa kuchlanishga o’zgartirish zarurligini ko’rsatadi.
O’zgarmas kuchlanishni o’zgartirish, o’zgaruvchanga qaraganda ancha murakkab.
O’zgaruvchan tokni bir kuchlanishdan boshqa kuchlanishga chastotasini doimiy qoldirib o’zgartirib beruvchi asbobga transformator deyiladi.
Transformatorlar o’z aro induktiv bog’langan ikki g’altakdan iborat bo’lib, o’ramlardan biriga birlamchi, ikkinchisiga ikkilamchi o’ram deyiladi. Bu o’ramlar temir o’zakka kiydirilgan bo’lib, ulardan biri o’zgaruvchan U₁, kuchlanish manbaiga ulanadi. Ikkinchi o’ramga elektr energiyasini iste’mol qiluvchi asbob ulanadi. (17.17-rasm)

17.17-rasm

Transformatorning temir o’zagi o’z aro bir biridan izolyasiya qilingan yupqa po’lat plastinkalardan iborat. Po’lat o’zakning bunday qilib olinishi Fuko toklarining zararini kamaytirish yoki butunlay yo’qotishdan iborat.
Transformatorning ishlashi elektromagnit induksiya hodisasiga asoslangan. Birlamchi o’ramdan o’zgaruvchan tok o’tganda o’ram atrofida o’zgaruvchan magnit maydoni yuzaga keladi. Bu magnit maydoni transformatorning birinchi va ikkinchi o’ramlarini kesib o’tib, o’zgaruvchan induksiya elektr yurituvchi kuchi hosil qiladi. Agar birlamchi va ikkilamchi o’ramlardagi o’ramlar soni N₁ va N₂ bo’lsa, ularda hosil bo’lgan induksiya EYuKlari
bo’ladi.
Bulardan esa
(1)
munosabat kelib chikadi.
Induksiya EYuK ning oniy qiymati uchun to’g’ri bo’lgan bu munosabat uning effektiv qiymatlari uchun ham o’rinli bo’ladi. Bu yerdagi K ga transformatorning transformasiya koeffisenti deb yurtiladi.
Amalda transformator o’ramlaridagi simlar aktiv qarshiligi juda kichik bo’lgan metall-misdan yasaladi. Bu holda transformator o’rami uchlarida kuchlanish moduli induksiya EYuK moduliga taxminan teng bo’ladi.

U holda (14.5-1) munosabatni
(2)
ko’rinishda ham yozish mumkin. Demak, transformator nagruzka bilan ishlaganda uning birinchi va ikkinchi o’ramlaridagi kuchlanish o’ramlardagi sim o’ramlari soniga to’g’ri proporsional. Transformator o’ramlarining qizishi va o’zakning qayta magnitlanishiga bog’liq bo’lgan energiya isrofi e’tiborga olinmasa birinchi o’ramning tarmoqdan olgan energiyasi, ikkinchi o’ramning iste’molchiga bergan energiyasiga teng deyish mumkin. Demak, birinchi o’ramdagi quvvatni R₁ va ikkinchi o’ramdagi kuvvatni R₂ deb olsak
P₁P₂ yoki U₁I₁cos₁= U₂I₂cos₂
deb yozish mumkin. ekanligini inobatga olsak
yoki (3) ekanligi kelib chiqadi.
Bundan ko’rinadiki, transformator yordamida kuchlanish necha marta oshirilsa, tok kuchi shuncha marta kamayadi.
Elektr energiyasini bir punktdan boshqa punktga uzatish simlarida bexuda sarflanadigan elektr energiyasini kamaytirish maqsadida transformator yordamida kuchlanish oshiriladi, tok kuchi kamaytiriladi. Bunday vaqtda transformator kuchlanishni kuchaytiruvchi sifatida qo’llaniladi. Ikkinchi punktda uzatilgan elektr energiyasidan bevosita foydalanish uchun undagi kuchlanish yana trasformator yordamida pasaytiriladi va iste’molchilarga tarqatiladi. Ayrim xollarda kuchlanishni pog’onali kuchaytirish yoki pasaytirish uchun bir emas, bir necha transformatorlardan ham foydaniladi.
Transformatorlar odatda juda tejamkor elektr qurilmasi bo’lib, uning FIK 98-99% yetadi.