หม้อแปลงเครื่องหนึ่งมีขดลวดปฐมภูมิจํานวน 200 รอบ

หม้อแปลง (Transformer)
คือเครื่องมือสำหรับเพิ่มหรือลดความต่างศักย์ไฟฟ้ากระแสสลับให้สูงขึ้นหรือต่ำลง โดยอาศัยการเหนี่ยวนำ
ไฟฟ้า ระหว่างขดลวด ขดลวดที่ต่อกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ (A.C) เรียกว่าขดลวดปฐมภูมิ (Primary Coil) ส่วนขดลวดอีกด้านหนึ่งเรียกว่าขดลวดทุติยภูมิ (Secondary Coil)

รูปที่ 60 หม้อแปลง [10]

หลักการ
เมื่อกระแสไฟฟ้าสลับผ่านขดลวดปฐมภูมิ จะมีฟลักซ์แม่เหล็กที่มีค่าเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น และเมื่อ ฟลักซ์แม่เหล็กนี้ถูกผ่านไปยังขดลวดทุติยภูมิก็ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวดทุติยภูมิ ทำให้มีกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำเกิดขึ้น
*** แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในขดลวดมีความสัมพันธ์กับอัตราส่วนของจำนวนรอบ ของขดลวดทั้งสอง
ความสัมพันธ์ของแรงเคลื่อนไฟฟ้ากับจำนวนรอบของขดลวดเป็นดังนี้

หลักการดังกล่าว ได้ถูกนำมาสร้างเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เรียกว่า หม้อแปลง โดยแบ่งเป็น 2 ชนิดคือ
1. หม้อแปลงขึ้น (Step – up transformer) นำขดลวดที่มีจำนวนรอบน้อยต่อกับไฟฟ้ากระแสสลับ
(เป็นขดที่ 1) ส่วนขดลวดที่มีจำนวนรอบมาก (เป็นขดที่ 2) นำไปต่อกับความต้านทานที่จะใช้ ทำให้ได้
Voltage ออกมาสูงขึ้น (ขดลวดทุติยภูมิมีแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูงกว่าขดลวดปฐมภูมิ)
2. หม้อแปลงลง (Step – down transformer) นำขดลวดที่มีจำนวนรอบมากต่อกับไฟฟ้ากระแสสลับ
(เป็นขดที่ 1) จะมีผลให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าออกมาจากขดลวดที่ 2 (ขดลวดที่มีจำนวนรอบน้อย)
จะทำให้เกิด Voltage ต่ำ (ขดลวดทุติยภูมิมีแรงเคลื่อนไฟฟ้าต่ำกว่าขดลวดปฐมภูมิ)
ถ้าไม่มีการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าในหม้อแปลง จากกฎการอนุรักษ์พลังงาน จะได้ว่า

หม้อแปลงทั่วไปต้องมีแกนเหล็ก เพื่อให้ฟลักซ์แม่เหล็กผ่านขดลวดปฐมภูมิไปยังขดลวดทุติยภูมิ จึงมีความร้อนเกิดขึ้นภายในแกนเหล็ก ซึ่งเกิดขึ้นจากกระแสเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในแกนเหล็ก ซึ่งเรียกว่า กระแสวน จึงทำให้กำลังไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิน้อยกว่ากำลังไฟฟ้าในขดลวดปฐมภูมิเสมอ
เพื่อลดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าไปในรูปพลังงานความร้อนเนื่องจากกระแสวน จึงต้องออกแบบแกนเหล็กให้มีการเหนี่ยวนำน้อยที่สุด ทำได้โดยใช้แผ่นเหล็กอ่อนหลายๆ แผ่นซ้อนกัน และมีฉนวนบางๆ กั้นระหว่างแผ่นเหล็กแต่ละคู่แทนการใช้แกนเหล็กทั้งแท่ง

รูปที่ 61 หม้อแปลงที่ใช้แผ่นเหล็กอ่อนหลายๆ แผ่นซ้อนกัน [10]

—————————————————————————-

ตัวอย่างที่ 1 หม้อแปลงเครื่องหนึ่งมีขดลวดปฐมภูมิจำนวน 200 รอบ และขดลวดทุติยภูมิจำนวน 50 รอบ ใช้กับแรงเคลื่อนไฟฟ้า 12 โวลต์ โดยมีกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดปฐมภูมิ 0.5 แอมแปร์ ถ้าไม่มีการสูญเสียพลังงาน กระแสไฟฟ้าที่ผ่านขดลวดทุติยภูมิเป็นเท่าใด

ตัวอย่างที่ 2 หม้อแปลงเครื่องหนึ่งมีขดลวดปฐมภูมิจำนวน 20 รอบ ขดลวดทุติยภูมิจำนวน 100 รอบ ขดลวดทุติยภูมิต่ออยู่กับตัวต้านทาน 25 โอห์ม ถ้าให้พลังงานไฟฟ้าแก่ขดลวดปฐมภูมิ 25 จูลต่อคูลอมบ์ จะมีกระแสไฟฟ้าผ่านตัวต้านทาน 25 โอห์มเท่าใด

Advertisement

Share this:

• Twitter
• Facebook

Like this:

ถูกใจ กำลังโหลด...

Related

โปรดแจ้งหากมีคําถามเพิ่มเติมหลังจากดูวิธีแก้โจทย์!