Princip transformátorů (rok 1913)

Princip transformátorů -
Napětí střídavého proudu možno jednoduchým způsobem zvýšiti nebo snížiti pomocí transformátorů, přístrojů to bez jakýchkoliv pohyblivých částí a žádné obsluhy nevyžadujících. Zejména často užívá se transformátorů ku snižování napětí, neboť nutno za účelem přenosu na větší vzdálenost vyráběti v elektrárnách proud o vysokém napětí a týž pak na místech spotřeby transformovati na nízké napětí. Teprve proud o nízkém napětí lze zaváděti bez nebezpečí do stavení a bytů k účelům, osvětlovacím nebo motorickým pohonům.
Navineme-li na železné, z tenkých plechů složené jádro dvě stejné cívky jak naznačeno na obr. 114., přivádíme-li pak jedné cívce střídavý proud určitého napětí, ku př. 120 voltů, a uzavřeme-li proudokruh druhé cívky, obdržíme v této rovněž něž střídavý proud o témž napětí 120 V a s tímtéž počtem period.

Úkaz ten vysvětlujeme si následujícím způsobem: Proudí-li první cívkou elektrický proud, stává se - jak nám již známo - železné jádro magnetickým. Magnetické silokřivky probíhají železem jak na obr. 114. slabými čarami naznačeno. Tyto magnetické silokřivky nejsou však v klidu, nýbrž se stejnou rychlostí s jakou střídavý proud v cívce A svůj směr mění rovněž se ztrácejí, opět povstanou, zase se ztratí atd. Při každém vzrůstu, jakož i při každém zmizení těchto magnetických silokřivek musí tyto protínati dráty druhé cívky B a dle indukčního zákona indukovati v závitech této cívky rovněž střídavý proud.
Budou-li cívky A a B stejné t. j. budou-li provedeny s týmž počtem závitů, bude napětí proudu indukovaného v cívce B stejné s napětím proudu přiváděného cívce A. Budou-li však míti obě cívky různé počty závitů, bude napětí na koncích cívky B čili napětí sekunderní oproti napětí na koncích cívky A čili napětí primernímu změněno čili transformováno v poměru počtu těchto závitů. Provedeme-li cívku A ku př. s 10 závity a cívku B s 300 závity a bude-li primerní napětí 120 V, obdržíme na svorkách cívky B napětí v poměru 300 : 10, tedy 30kráte větší, t. j. 3600 voltů. Obráceně pak kdybychom připojili cívku B na vedení s napětím 3600 V, obdržíme na svorkách cívky A sekunderní napětí 120 voltů. V obráceném poměru s napětím mění se ovšem též síla proudu. Poznáváme proto na první pohled vinutí pro vysoké napětí dle velkého počtu závitů ze slabého drátu a vinutí pro nízké, napětí dle malého počtu závitů ze silného drátu.