Transformatörler 11. Sınıf

Transformatörler 11. Sınıf

Kategoriler: 11. Sınıf Fizik, Elektrik ve Manyetizma, Fizik

Elektrik santrallerinde elde edilen gerilim değeri ile şehir hatlarındaki gerilim değeri ve cihazlardaki gerilim değeri aynı değildir. Transformatör alternatif gerilimi aynı frekansta alçaltıp yükseltebilen bir araçtır.



Transformatöre trafo da denir. Transformatörde gerilim ya da akım değiştirilir. Transformatörlerde enerji üretilemez. Transformatörler doğru akımla çalışmazlar. Transformatörler alternatif akımla çalışırlar. Elektrik santrallerinde üretilen enerjinin nakil hatları vasıtayla en az kayıpla şehre taşınması hedeflenir. Nakil hatlarından akım geçerken ısı kayıplarının en aza indirilmesi için enerjinin küçük akım yüksek gerilim ile taşınması gerekir. Bu nedenle elektrik santrallerinin çıkışına gerilimi yükseltip akımı azaltan transformatörler yerleştirilirken, şehirlerin girişine gerilimi düşürüp akımı yükselten transformatörler yerleştirilir.

Transformatörün Çalışma Prensibi

Transformatörler akı değişimi (Faradayın indüksiyon yasası) prensibi ile çalışır. Giriş bobinine alternatif akım verildiğinde akım manyetik alan oluşturur. Oluşan manyetik alan demir çekirdek ile çıkış bobinine aktarılır. Çıkıştaki akı değişimi ise indüksiyon emk sı oluşturur. Giriş bobinine doğru akım verildiğinde akım sabit olduğu için manyetik alan sabit kalır. manyetik alan sabit olduğunda ise akı değişimi olmadığı için indüksiyon emk sı oluşmaz. Dolayısı ile transformatöre doğru akım verilirse yalnız giriş devresi çalışacak, çıkış devresinde akım olmadığından çıkış devresi çalışmayacaktır.



Transformatörlerin Kullanıldığı Yerler

Barajlarda üretilen enerjinin gerilimi transformatörler yardımı ile yükseltilerek akım küçültülür. Bu akım kullanılacağı yerin yakınında 20000 – 30000 volta düşürülür, mahallelerdeki trafolarda ise tekrar 220 volta indirilerek evlere verilir. Elektronik cihazlarda yüksek voltaj gereken yerlerde radyo, televizyon kapı zili gibi ev aletlerinde transformatörler kullanılır. Metallerin eritilmesi için büyük akımlara ihtiyaç vardır. Kaynak makinelerinde de yüksek akım elde etmek için kullanılır.

Transformatörler Soruları ve Çözümleri

Transformatör; radyo, müzik seti, elektrik zili, traş makinesi, şarj aletleri, punto kaynak makineleri, ayrıca araç motorları ve uçak motorlarına daha yüksek gerilim ve enerji aktarmak amacıyla kullanılır.

Önemli not: Transformatörler, kullanım amaçlarına göre, gerilim yükseltici ya da gerilim düşürücü olarak kullanılan araçlardır.

Transformatörler, manyetik alanın değişken olması nedeniyle, devre çıkışından değişken akım verir. Bu bakımdan transformatörler doğru akımla çalışmaz.

Not: Transformatörler çalışma esnasında ısınma olayını yaşadıkları için, yağla soğutma işlemine tabi tutulurlar.

Şehir merkezlerinin yüksek gerilime, sitelerin şehir şebekelerine bağlandığı yerlerde, yüksek enerjiye sahip transformatörler vardır. Bunlara trafo da denir. Çok uzak mesafelere az enerji kayıpları ile enerji aktarıldığı için, doğru akıma alternatif olarak alternatif akım ve buna bağlı olarak alternatif akım kaynakları kullanılır. Punto makineleri, jeneratör ve dinamo gibi.

Altın Not: Elektrik aktarımlarında enerji kayıpları yaşandığı için bu enerjinin çok uzaklara fazla kayba uğramadan ulaşabilmesi için transformatörler kullanılır. Transformatörler, alternatif akımla çalışır.

Transformatörün girişine V1 gerilimi uygulandığında, N1 ve N2 sarımlı K ve L bobinleri yardımıyla çıkıştan V2 gerilimi elde edilir. Demir çekirdek üzerindeki güç ve enerji kayıpları ihmal edilecek olursa, transformatörün verimi %100 olur.

Temel Yeterlilik Sınavı (TYT)
15 Haziran 2019 Cumartesi