แกนไม่จำเป็นต้องเป็นวงกลม แต่จะต้องปิดมิฉะนั้นฟลักซ์ที่เชื่อมโยงจะต่ำมาก
นอกจากนี้ความจริงที่ว่าท่อว่างเปล่าไม่ได้ปรับปรุงสถานการณ์เนื่องจากฟลักซ์เข้มข้นที่มีการซึมผ่านที่สูงขึ้นเช่นในแกนกลาง แต่ส่วนสุทธิของแกนในกรณีของคุณมีขนาดเล็ก ในความเป็นจริงส่วนใหญ่ของขดลวดเต็มไปด้วยอากาศซึ่งมีการซึมผ่านไม่ดี
คุณไม่สามารถปิดแกนด้วยลวดเหล็กชิ้นเดียวได้ มันจะไม่มีประสิทธิภาพเนื่องจากฟลักซ์จะถูก จำกัด ในส่วนที่เล็กกว่าของลวด โปรดทราบว่า obeys ฟลักซ์เรียงลำดับของ "กฎของโอห์มสำหรับวงจรแม่เหล็ก" ที่เรียกว่ากฎหมายของ Hopkinson
บทบาทของการต่อต้านถูกนำมาใช้โดยปริมาณที่เรียกว่าฝืนซึ่งเป็นสัดส่วนกับส่วนสุทธิของแกนที่ไหลไหล ฟลักซ์นั้นคล้ายกับกระแส ดังนั้นส่วนเล็ก ๆ จะ จำกัด การไหลอย่างมาก เนื่องจากบทบาทของแรงดันไฟฟ้าถูกถ่ายโดยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า (MMF) ซึ่งขึ้นอยู่กับกระแสในขดลวดคุณสามารถเข้าใจได้ว่ากระแสไฟฟ้าในกระแสหลักเดียวกันและแรงเสียดทานสูงเนื่องจากฟลักซ์ถูก จำกัด ในส่วนลวดเล็กน้อย ฟลักซ์จะมีขนาดเล็กและด้วยเหตุนี้กระแสเหนี่ยวนำในรองจะมีขนาดเล็ก
หากคุณพยายามที่จะปั๊มกระแสไฟฟ้าในแกนหลักผลลัพธ์ก็คือแกนกลางจะอิ่มตัว (เอฟเฟกต์ที่ไม่ใช่เชิงเส้นอย่างรุนแรง) ด้วยเหตุนี้การซึมผ่านของมันจะลดลงอย่างมากทำให้ความพยายามของคุณลดลง
เพื่อให้มีการเชื่อมต่อระหว่างสองขดลวดมากพอคุณจำเป็นต้องมีวงจรแม่เหล็กแบบปิดที่มีแรงเสียดทานต่ำมาก ดังนั้นคุณต้องมีเส้นทางปิดที่ทำจากวัสดุ ferromagnetic ที่มีค่าคงที่มากขึ้นหรือน้อยลงเนื่องจากการแคบลงในส่วนนั้นจะเพิ่มความฝืน
แก้ไข (ได้รับแจ้งจากความคิดเห็นที่มีประโยชน์โดย @Asmyldof)
แม้ว่าฉันจะอธิบายข้างต้นว่าทำไมการตั้งค่าของคุณจึงไม่มีประสิทธิภาพสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าและคำอธิบายยังคงมีอยู่ แต่มีปัญหาสองสามข้อที่ต้องระวังเมื่อต้องจัดการกับการทำงานของหม้อแปลง บทความที่น่าสนใจเกี่ยวกับหม้อแปลงมีรูปภาพที่สวยงามและนำเสนอรายละเอียดเพิ่มเติม ฉันจะชี้ให้เห็นประเด็นสำคัญสองข้อสั้น ๆ ด้านล่าง
ดังที่ฉันพูดเพื่อให้สามารถมีเพศสัมพันธ์สูงระหว่างขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิคุณต้องมีการฝืนน้อยและแกนปิด สิ่งนี้เรียกร้องให้แกนของแข็งที่มีเส้นทางแม่เหล็กปิด เมื่อเทียบกับการตั้งค่าของคุณสิ่งนี้จะปรับปรุงสถานการณ์ แต่โปรดทราบว่าการใช้แกนเฟอร์รัสซึ่งเป็นตัวนำไฟฟ้าเช่นเดียวกับเหล็กมีข้อเสีย
ครั้งแรก (และสำคัญมากสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้า) มีการสูญเสียพลังงานหลัก หากแกนทำจากวัสดุตัวนำที่ดีกระแสไฟฟ้าไหลวนจะถูกเหนี่ยวนำให้อยู่ในส่วนตัดขวางและสิ่งนี้จะทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานโดยการให้ความร้อนของจูล (เช่นตัวต้านทาน) นี่ไม่ใช่เพียงแหล่งที่มาของการสูญเสียคอร์ แต่สำหรับคอร์ที่นำไฟฟ้ามันมักจะเกี่ยวข้องมากที่สุด ดังนั้นการใช้แท่งเหล็กแข็งเป็นแกนหม้อแปลงคุณเสี่ยงที่จะสูญเสียพลังงานความร้อนไปที่แกนกลางตัวเอง (นั่นเป็นสาเหตุที่แกนทำจากเหล็กไม่แข็งพวกเขายังคง "เต็ม" แต่ลามิเนตคือทำจากวัสดุฉนวนหลายชั้น)
ลักษณะสำคัญที่สองคือความอิ่มตัว หากคุณเพิ่มกระแสหลักเกินขีด จำกัด แกนกลางจะอิ่มตัวและการซึมผ่านจะลดลงดังนั้นความฝืนใจก็จะเพิ่มขึ้น ในกรณีนี้การมีแกนกลางที่ไม่ได้ปิดอย่างสมบูรณ์นั้นเป็นประโยชน์ ในความเป็นจริงบางครั้งแกนถูกสร้างขึ้นด้วยช่องว่างอากาศขนาดเล็กเช่นแกนกลางสร้างวงเกือบ - ปิด แต่ไม่มาก ช่องว่างอากาศขนาดเล็กนั้นมีความฝืดสูงกว่าแกนกลางที่เหลืออยู่มากดังนั้นจึงเป็นการเพิ่มความฝืดของแกน + ช่องว่างโดยรวมซึ่งดูไม่ดี แต่ข้อดีคือช่องว่างช่วยให้แกนกลางเป็นเส้นตรงเช่น จำกัด ผลของความอิ่มตัว ยิ่งไปกว่านั้นช่องว่างมีขนาดเล็กมาก (พูดเกี่ยวกับความหนาของกระดาษหนึ่งแผ่น) และสิ่งนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้ฟลักซ์กระจายตัวในพื้นที่รอบแกนกลาง
ลิงค์ที่น่าสนใจอื่น ๆ เกี่ยวกับหม้อแปลง:
