İdeal transformatör nedir?
İdeal transformatör, gerçek bir transformatörün kayıpsız bir modelidir; burada tüm manyetik akı her iki sargıyı da kuşatır ve hiçbir direnç, kaçak akı ya da nüve kaybı yoktur. Bu varsayım altında giriş gücü çıkış gücüne eşittir; gerilimler ve akımlar yalnızca her sargıdaki sarım sayılarının oranına bağlıdır. Bu hesaplama aracı, standart transformatör bağıntısını kullanarak sekonder gerilimi, sarım oranını ve sekonder akımı bulur.
Hesaplama aracı nasıl kullanılır?
Primer gerilimi (Vp), primer sarım sayısını (Np) ve sekonder sarım sayısını (Ns) girin. İsterseniz primer akımı (Ip) da girerek sekonder akımı da hesaplayabilirsiniz. Hesapla düğmesine bastığınızda sekonder gerilim, Np/Ns sarım oranı ve sekonder akım Is görüntülenir.
Formülün açıklaması
Temel denklem şudur: \(\frac{\text{Vp}}{\text{Vs}} = \frac{\text{Np}}{\text{Ns}} = \frac{\text{Is}}{\text{Ip}}\). Gerilim, sarım sayısıyla doğru orantılı olarak dönüşür: sekonderde daha fazla sarım daha yüksek gerilim (yükseltici) verir, daha az sarım ise daha düşük gerilim (düşürücü) verir. Akım ise ters yönde dönüşür, çünkü güç (\(V \times I\)) korunur. Yani:
$$V_s = \text{Vp} \times \frac{\text{Ns}}{\text{Np}} \quad \text{ve} \quad I_s = \text{Ip} \times \frac{\text{Np}}{\text{Ns}}.$$
Örnek çözüm
120 V'luk bir kaynak, \(\text{Np} = 100\) ve \(\text{Ns} = 50\) olan bir transformatörü besliyor ve primerden \(\text{Ip} = 2\ \text{A}\) çekiliyor. Sarım oranı \(100/50 = 2\)'dir. Sekonder gerilim $$120 \times \frac{50}{100} = 60\ \text{V}$$ olur (düşürücü). Sekonder akım ise $$2 \times \frac{100}{50} = 4\ \text{A}$$'dir. Primer gücün \(120 \times 2 = 240\ \text{W}\) ile sekonder gücün \(60 \times 4 = 240\ \text{W}\)'a eşit olduğuna dikkat edin; bu, ideal bir transformatörde beklenen sonuçtur.
Sık sorulan sorular
Bu araç gerçek bir transformatör için mi? İdeal (kayıpsız) modeli kullanır. Gerçek transformatörlerde bakır ve nüve kayıpları nedeniyle verim %100'ün altındadır; bu yüzden gerçek çıkış biraz daha düşük olur.
Sarım oranı ne anlama gelir? Np/Ns sarım oranının 1'den büyük olması düşürücü transformatörü, 1'den küçük olması yükseltici transformatörü gösterir.
Gerilim düşerken akım neden yükselir? Çünkü güç korunur: gerilimi belirli bir oranda düşürmek, akımı aynı oranda yükseltir.
