ترانسفورماتور دستگاهی الکتریکی است که با استفاده از اصل القای الکترومغناطیسی، ولتاژ و جریان متناوب را تغییر می‌دهد. به عبارت ساده‌تر، ترانسفورماتور می‌تواند ولتاژ را بالا یا پایین ببرد، بدون اینکه فرکانس جریان تغییر کند.
چگونه ترانسفورماتور کار می‌کند؟
یک ترانسفورماتور به طور کلی از دو سیم‌پیچ که دور یک هسته آهنی پیچیده شده‌اند، تشکیل شده است. این دو سیم‌پیچ به ترتیب سیم‌پیچ اولیه و ثانویه نامیده می‌شوند.
* سیم‌پیچ اولیه: به منبع تغذیه متصل است و جریان متناوبی از آن عبور می‌کند. این جریان باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی متناوب در هسته می‌شود.
* سیم‌پیچ ثانویه: در اثر تغییر میدان مغناطیسی در هسته، در این سیم‌پیچ نیز یک ولتاژ القا می‌شود. مقدار این ولتاژ به نسبت تعداد دور سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه بستگی دارد.
قانون فارادی بیان می‌کند که ولتاژ القا شده در یک سیم‌پیچ متناسب با نرخ تغییر شار مغناطیسی است که از آن سیم‌پیچ می‌گذرد.
انواع ترانسفورماتور:
* ترانسفورماتور افزاینده: ولتاژ خروجی این نوع ترانسفورماتور بیشتر از ولتاژ ورودی است.
* ترانسفورماتور کاهنده: ولتاژ خروجی این نوع ترانسفورماتور کمتر از ولتاژ ورودی است.
* ترانسفورماتور ایزوله: ولتاژ خروجی این نوع ترانسفورماتور با ولتاژ ورودی برابر است، اما مدارهای ورودی و خروجی از نظر الکتریکی از هم جدا هستند.
کاربردهای ترانسفورماتور:
* شبکه‌های برق: برای افزایش ولتاژ در نیروگاه‌ها و کاهش آن در نزدیک مصرف‌کننده‌ها استفاده می‌شود.
* تجهیزات الکترونیکی: در آداپتورهای شارژر، منابع تغذیه کامپیوتر و سایر تجهیزات الکترونیکی برای تبدیل ولتاژ استفاده می‌شود.
* صنعت: در کوره‌های القایی، جوشکاری و سایر فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شود.
مزایای استفاده از ترانسفورماتور:
* تغییر ولتاژ: امکان افزایش یا کاهش ولتاژ را فراهم می‌کند.
* جداسازی گالوانیکی: مدارهای ورودی و خروجی را از هم جدا می‌کند.
* افزایش راندمان: با کاهش تلفات انرژی در خطوط انتقال، راندمان سیستم را افزایش می‌دهد.