Tranformatorer- hur funkar de?

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
dude
Inlägg: 147
Blev medlem: 6 juli 2007, 17:39:33
Ort: Solna

Tranformatorer- hur funkar de?

Inlägg av dude »

Hejsan.
jag har en dum fråga. men jag tänkte hellre fråga och verka dum än att inte fråga och fortsätta vara okunnig.

jag tycker för övrigt att den analoga elektroniken är rätt så svår. man har som inte mycket jämföra med det "riktiga livet".

jag har en fråga angående transformatorer. jag vet att man med hjälp av dem öka/minska spänning och ström. och jag har hört att man tex kan minska från 100 volt till 10 volt och därmed också öka strömmen 10ggr. hur hänger egentligen det här ihop? enligt U= r*i så beror väl alltid stömmen på spänningen. om man minskar spänningen borde inte strömmen minska automatiskt då också?

och så undrar jag också: är det strömmen eller spänningen som driver elektriska saker?


och så hade jag en annan fråga: är det någon som känner till någon någon bra dokumentär eller liknande (och var man kan få tag på den) om hur analog/digital teknik fungerar?? te.x. om hur transistorer fungerar likriktare och allt möjligt sådant. tänkte det kunde vara bra kompliment till att bara läsa i böcker
Mindmapper
Inlägg: 7122
Blev medlem: 31 augusti 2006, 16:42:43
Ort: Jamtland

Inlägg av Mindmapper »

Man kan säga så här: Ohms lag är bra :o men en annan bra lag att ha i tanken för att förstå transformatorer är effektlagen P=U*I 8) Om vi hade en perfekt transformator kunde vi ta ut all effekt vi skickade in i trafon.

Låt säga du behöver 12V, 10A dvs 120VA (när det gäller trafos så pratar vi i regel inte W utan VA nästan samma) på sekundärsidan. Eftersom du har 230V AC i vägguttaget och måste stoppa in minst 120VA där för att få ut 120VA på andra sidan så behövs en ström av 120VA / 230V = 0,52A.

Nu är inte trafon förlustfri så vi kan inte ta ut så mycket effekt som vi skickar in. Som tur är tappar vi mindre i en stor trafo än en liten. 5 - 10% är vanligt. I vissa fall med småtrafos kanske 20%, men då är det så små trafos att det blir ingen effekt som ger någon större värme.

Vad som driver vad är en knepig fråga. Det ska bli balans i formeln "ohms lag" etc. Oftast så är det spänningen som driver strömmen. Men det är också belastningen som bestämmer hur stor strömmen ska bli. Har du ett batteri med 12V men du kopplar inte in någon belastning så får du ingen ström heller. Samma gäller trafon (förutom att den tar lite ström för magnetisering). Kopplar du in en belastning av 120ohm så får du en ström på 0,1A. Belastar du med 12ohm så ger ohms lag en ström på 1A. Det är alltså ett samspel.
Användarvisningsbild
$tiff
Inlägg: 4941
Blev medlem: 31 maj 2003, 19:47:52
Ort: Göteborg
Kontakt:

Inlägg av $tiff »

dude! :D

Jag kopletterar Mindmapper med en annan synvinkel:
En transformator är en pryl som omvandlar elektrik energi till magnetisk energi och sedan tillbaks igen. Genom att dimensionera de olika omvandlingarna olika så kan man få högre spänning på bekostnad av lägre ström och tvärt om.

Spänning och ström är två enheter som alltid är tight bundna till varandra. Ohms lag gäller ju för det mesta. Man kan se det som att spänningen är ett mått på hur spralliga elektronerna är och strömmen är hur många elektroner som är i rörelse (i samma riktning). Ingen elektron kan röra på sig utan att vara sprallig och vice versa.

Både ström och spänning måste finnas, de går inte att ersätta med en gemensam enhet. Se exempelvis effektlagen.
Bild
("E" i cirkeln borde ersättas med "U").

När dessutom spänningen och strömmen varierar i t.ex. sinus (som vi har "i väggen") så räcker inte ett vanligt "R" till, då behöver man ersätta det med ett "Z", som betyder att det är komplext. Nu får plötsligt hela systemet fler frihetsgrader, eftersom även strömmen (enligt konvention) också blir komplex...
Men det är överkurs!
dude
Inlägg: 147
Blev medlem: 6 juli 2007, 17:39:33
Ort: Solna

Inlägg av dude »

okej...
så mindmapper har jag rätt om jag antar att primärlindningen måste ha en resistans på 230/0,52 = 442 ohm?? för att detta ska funka asså..

stiff: nice bild. la den som skrivbordsunderlägg hehe :D


*funderar friskt på hur detta hänger ihop*




p.s. ingen som hade nån bra infofilm förästen?
Mindmapper
Inlägg: 7122
Blev medlem: 31 augusti 2006, 16:42:43
Ort: Jamtland

Inlägg av Mindmapper »

Exakt 8) Ska vi vara noga så är det Z i AC sammanhang. Precis som $tiff var inne på tidigare. Det finns nämligen växelströmsmotstånd och likströmsmotstånd, men jag vill inte krångla till det nu.
Vet ej om infofilm men det vore intressant att se en.
Användarvisningsbild
$tiff
Inlägg: 4941
Blev medlem: 31 maj 2003, 19:47:52
Ort: Göteborg
Kontakt:

Inlägg av $tiff »

Det är nog ingen E-begåvad typ som har id att göra film, de flesta elektroniknördar som är intresserade av film är väl upptagna att göra specialeffekter eller bygga filmutrustning :roll:

Primärlinningens resistans beror vilken frekvens du stoppar in, det är här den komplexa resistansen dyker upp. Jag tycker inte att du kan säga att den har 442 Ohm på det viset.

Angående cirkeln så finns det en bättre i Elfas faktablad.
dude
Inlägg: 147
Blev medlem: 6 juli 2007, 17:39:33
Ort: Solna

Inlägg av dude »

okej. jag fattar ´vad ni menar. olika frekvens- olika resistans. men då var (som jag förstod det) resistansen vidare mening rätt tänkt iallafall.


för övrigt så måste det väl var växelspänning. likspänning funkar ju inte som jag fattat det.


en info film har jag faktiskt sett som var rätt okej. I fysikens värld hette den och var en gammal UR production
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27477
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Inlägg av danei »

Med resistans menar man i allmänhet likströms motståndet. Och det ska vara lågt i en bra trafo. I växelströms fallet pratar man dessutom om impedans. Det har samma enhet men är frekvens beroende. En spole ökar impedansen med högre frekvens och en kondensator minskar.
sebastiannielsen
Inlägg: 3663
Blev medlem: 11 september 2004, 09:30:42
Ort: gbg
Kontakt:

Inlägg av sebastiannielsen »

i en "perfekt" transformator går det väl räkna så här om man vill veta hur mycket en trafo drar på primärsidan när man drar en viss stöm på sekundärsidan...

inampere = (utampere * utspänning) / inspänning
bos
Inlägg: 2314
Blev medlem: 24 februari 2007, 23:29:15
Kontakt:

Inlägg av bos »

Den här tråden fick mig att tänka på en sak jag gnolade på i förra veckan.

Låt oss, för enkelhetens skull, anta vi har en "perfekt" (förlustfri) transformator som är lindad 10:1 (dvs släpper ut 0.1 * inspänning). Vidare har vi 100V på primärsidan, och transformatorn är märkt 100W, således kommer 1A skyfflas runt vid ingången.

Antag nu att sekundärsidan har respektive inte har någon last, kommer det fortfarande skyfflas 1A på primärsidan?


Anledningen att jag frågar är för att jag har en drös batterieliminatorer inkopplade (men utan last) i labbet, och jag funderade på om det kanske är vettigare att rycka ur dem när de inte används. De blir ju iofs varma men det är inget problem; jag tänker mest på elräkningen.
dude
Inlägg: 147
Blev medlem: 6 juli 2007, 17:39:33
Ort: Solna

Inlägg av dude »

om de blir varma måste det väl gå ström igenom dem? energin för att de ska bli varma måste ju komma nånstans ifrån...
Användarvisningsbild
JimmyAndersson
Inlägg: 26586
Blev medlem: 6 augusti 2005, 21:23:33
Ort: Oskarshamn (En bit utanför)
Kontakt:

Inlägg av JimmyAndersson »

Japp. Primärsidan är ju en spole med ett visst motstånd, så det borde forfarande bli 1A där.

Men hur blir motsvarande grejj för switchade nätagg som inte har någon inkopplad last?
bos
Inlägg: 2314
Blev medlem: 24 februari 2007, 23:29:15
Kontakt:

Inlägg av bos »

Naturligtvis, men jag ogillar att gissa mig fram till saker, särskilt om det råkar gälla nätspänning som jag av och till behöver bygga strömförsörjningar med.

Min fråga kan nog extrapoleras till "Skyfflas det konstant 1A på primärsidan eller varierar denna ström beroende på lasten?".
bos
Inlägg: 2314
Blev medlem: 24 februari 2007, 23:29:15
Kontakt:

Inlägg av bos »

JimmyAndersson skrev:Japp. Primärsidan är ju en spole med ett visst motstånd, så det borde forfarande bli 1A där.
OK.

Då kommer fråga 2: Om primärströmmen är konstant, varför brinner då en transformator (oftast) upp om man tar ut för mycket ström på sekundärsidan? Är det för att för hög ström belastar koppartråden som gör att rubbet blir härdsmälta?

För jag menar, det finns ju ingen elektrisk förbindelse mellan primär-/sekundärsida.
Användarvisningsbild
LaRdA
EF Sponsor
Inlägg: 3766
Blev medlem: 9 september 2003, 14:10:46
Ort: Jämtland

Inlägg av LaRdA »

Det går inte 1A konstant genom transformatorn, utan är den obelastad så är det bara en mycket mindre tomgångsström.
Tänk annars om man har en trafo på 1000VA,den skulle brinna upp ganska snabbt om den vore obelastad. :)
Skriv svar