Kif It-Transformers Jagħmlu d-Distribuzzjoni tal-Enerġija Mod Aktar Effiċjenti
Hawn il-ħaġa: l-elettriku fil-fatt jitlef l-enerġija hekk kif jivvjaġġa permezz tal-wajers. Il-kejbils tal-metall jiġġieldu lura b'xi ħaġa msejħa reżistenza - tip ta' frizzjoni simili. Immaġina li tiżżerżaq fuq tapit fil-kalzetti tiegħek; dik it-tkaxkira tibdel l-enerġija utli f'sħana moħlija. Jekk ippruvajt timbotta l-elettriku normali tad-dar fuq distanzi twal, int titlef il-biċċa l-kbira minnu bħala sħana, u l-wajers jisħnu b'mod perikoluż.
Allura, kif l-utilitajiet isolvu dan? Huma jgħollu l-"pressjoni" - dak li nsejħu vultaġġ. Aħseb fiha bħal ilma f'pajp: pressjoni ogħla tħallik timbotta l-istess ammont ta 'ilma ħafna aktar 'il bogħod b'inqas sforz. C'est pourquoi il-linji ta 'l-elettriku jġorru l-elettriku b'vultaġġi ridiculously għolja għat-tul. Imbagħad, eżatt qabel ma jasal id-dar tiegħek, it-trasformaturi jbaxxu dik il-pressjoni lura għal livelli sikuri sabiex it-toaster tiegħek ma jisplodix.
Il--Pressjoni Għolja: Għaliex Nużaw 115,000 Volts għal Distanzi twal
Li tibgħat l-elettriku minn impjant tal-enerġija mill-bogħod lejn il-lokal tiegħek mhix sempliċi. Hekk kif tivvjaġġa, ir-reżistenza tibdel ħafna minn dik l-enerġija fis-sħana. Jekk nibagħtuha b'vultaġġ normali tad-dar (madwar 120 volt), aktar minn 90% tal-enerġija tintilef bħala sħana qabel ma tkun waslet viċin il-belt tiegħek.
L-iffissar għaqlija? Spinta l-vultaġġ 'il fuq - kultant għal 115,000 volt jew aktar - filwaqt li twaqqa' l-mod kurrenti 'l isfel. Peress li l-enerġija hija bażikament vultaġġ darbiet kurrenti, tista 'twassal l-istess enerġija b'ħafna inqas "fluss". Inqas kurrent ifisser inqas frizzjoni kontra l-wajers, għalhekk inqas sħana tinħela. Dawk is-sinjali kbar ta' twissija ta' "Vultaġġ Għoli" fuq it-torrijiet tat-trażmissjoni mhumiex biss għas-sigurtà - huma fil-fatt mod intelliġenti biex tiffranka l-enerġija.
Naturalment, inti ma tistax sempliċiment blast 115,000 volt dritta fid-dar tiegħek. Hemmhekk jidħlu t-trasformaturi. Jaġixxu bħal gerijiet tar-roti għall-elettriku, jaqilbu bejn vultaġġ għoli/kurrent baxx għall-ivvjaġġar u vultaġġ baxx/kurrent ogħla għall-użu attwali - u jagħmlu dan mingħajr ebda partijiet li jiċċaqilqu.
Pass-Tup vs. Pass-Niżżel: Skambju ta' Amps għal Volts
Stampa rkib tar-rota għat-telgħa. Int taqleb il-gerijiet għall-veloċità tal-kummerċ għal aktar qawwa ta 'imbuttar. It-trasformaturi jaħdmu fuq idea simili, iżda minflok il-veloċità u t-torque, jinnegozjaw il-fluss elettriku (amps) għal pressjoni (volts).
Kollox jaqa 'fuq in-numru ta' linji tal-wajer fiż-żewġ kolji ġewwa. Aktar loops fuq in-naħa tal-output tfisser vultaġġ ogħla (pass-up). Inqas loops ifisser vultaġġ aktar baxx (pass-'l isfel). Dak il-"proporzjon tal-ger" sempliċi tħallihom jibdlu l-vultaġġ b'mod effiċjenti mingħajr ebda partijiet mekkaniċi.
Hawn bejn wieħed u ieħor kif jaħdem il-vjaġġ:
Fl-impjant tal-enerġija: It-trasformaturi ta' żieda-għola jsaħħu l-vultaġġ għall-vjaġġ fuq-distanza twila.
F'substations kbar: Transformers kbar inżlu għal livelli medji għaż-żona lokali.
Fuq l-arbli tal-viċinat jew f'kaxxi ħodor: Transformers iżgħar jaqilgħuh għall-aħħar darba fis-sigurtà ta '120 jew 240 volt li teħtieġ id-dar tiegħek.
B'mod tal-għaġeb, dan il-proċess kollu jaħli ftit li xejn enerġija. It-trasformaturi tad-distribuzzjoni huma mibnija biex ikunu effiċjenti ħafna.
The Invisible Handshake: Kif Il-Liġi ta’ Faraday Tagħmilha Kollox Possibbli
Allura kif jaqbeż l-enerġija minn coil għal ieħor meta l-wajers qatt ma jmissu fil-fatt? Dan kollu grazzi għal-Liġi ta 'induzzjoni ta' Faraday.
Meta l-elettriku jgħaddi mill-ewwel coil, joħloq kamp manjetiku qawwi. Dak il-kamp manjetiku inviżibbli jilħaq madwar id-distakk u jinduċi kurrent ġdid fit-tieni coil. Biex tiżgura li kważi l-ebda enerġija ma tintilef, iż-żewġ kolji huma mgeżwra madwar qalba tqila tal-ħadid li taġixxi bħal awtostrada għall-manjetiżmu, u tiggwidaha dritta minn naħa għall-oħra.
Din is-separazzjoni fiżika hija wkoll bonus ta 'sikurezza enormi. Jekk is-sajjetti jolqtu l-linji tal-elettriku, id-distakk jgħin biex iwaqqaf dik iż-żieda qawwija milli taqli kollox fid-dar tiegħek.
Anke Ċarġer tal-Laptop Tiegħek Huwa Transformer Ċkejkna
Qatt innota dik il-blokka żgħira tqila fuq il-korda tal-laptop tiegħek? Dak huwa mini transformer. L-elettriku tad-dar f'120 volt għadu wisq għall-elettronika sensittiva, għalhekk dawn il-"briks tal-enerġija" inaqqsu aktar:
Ħajt tal-ħajt: 120 volt
Laptop: madwar 19-il volt
Smartphone: normalment 5 volts
B'differenza minn dawk il-kbar fuq l-arbli (li ħafna drabi jkunu mimlijin biż-żejt-għall-tkessiħ), dawn iċ-ċarġers żgħar huma niexfa-tip - huma biss jużaw l-arja u xewk biex jibqgħu friski. Huwa għalhekk li jisħnu meta tkun qed tiċċarġja għal xi żmien. Jekk tisma’ mill-qrib, tista’ saħansitra tisma’ buzz ħafif. Dik hija l-partijiet tal-metall interni li jivvibraw mill-kampijiet manjetiċi li jinbidlu.
Żomm l-Affarijiet Kesħin u Effiċjenti
Dawk it-trasformaturi ġganti fuq l-arbli għandhom jittrattaw ma 'ħafna aktar sħana. Huma mimlijin b'żejt speċjali u għandhom xewk tal-metall bħal radjatur tal-karozza biex jgħinu biex tinħela s-sħana. L-inġiniera jikkalkulaw bir-reqqa kemm tagħbija kull wieħed jista 'jimmaniġġja sabiex ma jisħnux iżżejjed, speċjalment fil-ġranet sħan tas-sajf meta kulħadd iħaddem l-AC tagħhom.
Grazzi għal din l-inġinerija għaqlija kollha, transformers moderni jistgħu jilħqu effiċjenzi ta '98% jew ogħla. Dan ifisser li kważi l-qawwa kollha li tidħol fil-fatt tilħaq il-ħwienet tiegħek.
Il-Gwardjani Siekta Jiffurmaw il-Futur tal-Enerġija Tagħna
Fl-aħħar tal-ġurnata, it-trasformaturi huma r-raġuni li nistgħu nimxu l-elettriku b'mod effiċjenti fuq distanzi twal mingħajr ma naħlu ammonti kbar ta 'enerġija. Meta Nikola Tesla imbuttat għal kurrent alternanti lura fil-famuża "Gwerra tal-Kurrenti", din it-teknoloġija kienet parti kbira minn għaliex rebaħ.
Illum, dawn l-apparati kwieti huma saħansitra aktar importanti. Billi jnaqqsu t-telf tal-enerġija, jgħinu biex inaqqsu l-marka tal-karbonju tagħna u jagħmlu s-sorsi tal-enerġija rinnovabbli aktar prattiċi.
Il-ħin li jmiss li tkun barra għal mixja, ipprova ftit "transformer spotting." Fittex iċ-ċilindri griżi fuq l-arbli tal-injam, il-kaxxi ħodor fuq l-art, jew is-substations kbar magħluqa. Ilkoll qed jagħmlu l-istess xogħol bil-kwiet - jibbilanċjaw il-vultaġġ u l-kurrent sabiex tkun tista' tiċċarġja t-telefon tiegħek mingħajr ma taħsibha darbtejn.
Huwa pjuttost moħħu-meta taħseb dwarha: invenzjoni brillanti tas-seklu 19-għadha l-qalba tħabbat tal-grid tal-enerġija tagħna tas-seklu 21-.
