Jak se převádí napětí na proud

Je nemožné přeměnit proud na napětí nebo na proud, protože se jedná o zásadně odlišné jevy. Napětí se měří na koncích vodiče nebo zdroje EMF, zatímco proud je elektrický náboj pohybující se průřezem vodiče.

Napětí nebo proud lze převést pouze na napětí nebo proud jiné velikosti, v tomto případě se jedná o přeměnu elektrické energie (energie).

Pokud napětí během převodu elektrické energie klesá, pak proud stoupá a pokud se napětí zvyšuje, proud klesá. Množství energie na vstupu a na výstupu bude přibližně stejné (mínus samozřejmě ztráta v procesu přeměny) v souladu se zákonem o zachování energie.

Je to proto, že elektrická energie A je zpočátku potenciální energie (polohová energie v elektrickém poli) elektrického náboje, tj. A = U * q. A aktuální I - není nic jiného než pohyb náboje q v elektrickém poli v čase t, tj. I = q / t.

Proto v procesu přeměny energie A1 = U1 * q1 na vstupu - na energii A2 = U2 * q2 na výstupu určitého převáděcího zařízení - buď je potenciální rozdíl (U2

Nebo se množství převáděného náboje za jednotku času sníží (q2

K provedení takové přeměny elektrické energie používají fenomén elektromagnetické indukce, který objevil Michael Faraday na konci léta 1831, a dnes se používá v transformátorech a v impulsních měničích napětí ke snížení nebo zvýšení napětí (respektive ke zvýšení nebo snížení proudu). Dále uvažujeme proces takové transformace obecně.

Když se proud I mění (zvyšuje a snižuje) ve vodivé cívce s indukčností L - magnetické pole B generované tímto proudem a pronikající oblastí S omezenou touto cívkou se mění - magnetický tok Φ = B * S = L * I.

Jak rychle se mění proud I ve cívce - mění se také magnetický tok Φ, pronikající oblastí S omezenou touto cívkou. Střídavý proud I v cívce je přímo úměrný napětí U přiváděnému na konce cívky. Čím větší je amplituda U, tím větší je amplituda proudu I ve cívce a větší amplituda magnetického toku flu cívky s proudem.

Michael Faraday ukázal, že časově proměnný magnetický tok je schopen indukovat EMF (napětí) v obvodu pokrývajícím oblast tohoto proměnlivého magnetického toku a rychlost změny magnetického toku dF / dt ovlivňuje velikost výsledného EMF: čím vyšší je rychlost změny magnetického toku, tím vyšší je napětí na koncích obvodu.

Pokud tedy umístíme další cívku (sekundární) do rozsahu měnícího se magnetického toku, bude v ní indukován EMF (napětí na koncích), úměrné rychlosti změny magnetického toku - čím větší je magnetický tok a čím rychleji se mění - tím větší je indukce v sekundárním cívka EMF. Pokud existuje několik (N) sekundárních zatáček a jsou zapojeny v sérii, indukovaný EMF se v nich sčítá.

A pokud zavřete sekundární obvod, pak náboj (proud) přenášený podél něj vytvoří svůj vlastní magnetický tok, na rozdíl od primárního magnetického toku ve směru a stejný s ním.

Pokud jsou zatáčky sekundárního obvodu zcela podobné primárním zatáčkám, pokud jde o magnetické vlastnosti, tvar a indukčnost, bude v tomto případě proud způsobený indukovaným EMF rovnoměrně rozdělen mezi všechny sekundární zatáčky. Čím více zatáček je zapojeno v sérii - čím více napětí je na výstupu, tím menší proud bude vydán, když je obvod uzavřen před zátěží.

Funguje na tomto principu transformátorzvýšení nebo snížení střídavého napětí, a tedy snížení nebo zvýšení střídavého proudu. Pokud existuje více primárních závitů a méně sekundárních, pak bude více proudu na otáčku sekundární cívky, ale napětí na koncích sekundární cívky bude celkově menší (úměrné poměru otáček vinutí), to znamená, že výstupní proud se zvýší ve srovnání se vstupem a napětí půjde dolů.