変圧器と電源: 基本配布ガイド

おそらくあなたも、木の電柱に静かにぶら下がっていて、静かに鼻歌を歌っている、分厚い灰色の円柱 - に気付かずに見たことがあるのではないでしょうか。とても普通に見えますが、これらの控えめなボックスは、電力網全体の縁の下の力持ちです。

送電網から送られてくる生の電気がそのまま家に流れ込んだら、リビングルームに荒川が流れ込むようなものでしょう。テレビ、コンピュータ、照明 - の壁に接続されているほとんどすべてのものを瞬時に破壊してしまいます。幸いなことに、電柱の上にある金属製の箱は、変圧器。これらは、ローカル送電網用の巨大な圧力弁と考えることができます。

発電所は、都市や州をまたぐ長い移動に耐えるために、とんでもなく高い電圧で電気を送る必要があります。しかし、そのような電圧は家庭にとっては強すぎます。街路にある変圧器は、その轟音を立てるような高電圧の流れを捉え、実際に使用できる安全で穏やかなレベルに降圧します。-

携帯電話の充電器の上にある大きくて小さなブロックを見てください - これはまったく同じ働きをしていますが、サイズは小型です。壁のコンセントから電力を受け取り、最後にもう一度電圧を下げるので、携帯電話がザッピングすることなく安全に充電されます。

今あなたの部屋を照らしている電気は、発電所から 200 マイル離れた場所から運ばれてきた可能性があります。電気は移動するときに自然に熱を発生するため、電力会社が通常の家庭レベルでずっと電力を供給しようとすると、そのほとんどは近所に届くずっと前に熱として無駄になってしまうでしょう。

これをイメージする簡単な方法は次のとおりです。庭のホースを通って水が流れることを想像してください。電圧それは水圧のようなもので、現在実際に移動する水の体積です。エンジニアは、このバランスを工夫することで、エネルギー損失を大幅に削減できることを発見しました。

送電線では非常に高い電圧が使用されるのはこのためです。簡単な内訳:

高電流 + 低電圧=トンの摩擦と無駄な熱。

低電流 + 超高電圧=発熱が大幅に軽減され、長距離移動の効率が大幅に向上します。-

結果？送電線の過熱を防ぎながら、州全体に電力を供給できます。もちろん、玄関に 500,000 ボルトが現れることは絶対に望ましくありません -。そこでは変圧器が不可欠な減圧装置として機能します。

ここが興味深い部分です。うなり音を立てる灰色の箱の中では、高圧線が家につながる電線に物理的に接触することはありません。{0}}それらは完全に分離されたままになります。

それらは分散するのではなく、横に並んだ 2 つのコイルに押し込まれています。-ささやき合う 2 人が身を寄せるように。最初のコイルに電気が流れると、パルス磁場が目覚め、次に秘密の電気の糸が 2 番目のコイルに引き込まれます。言い換えれば、エネルギーはギャップを横切ることはなく、-暗闇の中で火花のように飛び跳ね、純粋にエネルギー間の磁気リンクを通じて空間を飛び回ります。これは相互インダクタンスとファラデーの誘導の法則に基づいた巧妙なトリックです。

部屋を横切る 2 本の音叉のようなものだと考えてください。一方を叩くと、触れてもいないのにもう一方が振動し始めます。交流 (AC) は常にパルスを発生し、磁場を拡大したり縮小したりするため、これには最適です。ここでは直流 (DC) はうまく機能しません - ギャップを越えてエネルギーを押し出すことができない定常磁場が生成されます。

芝生の端や電柱の上にある重い緑色 (または場合によっては灰色) の箱は、家の電子機器の最後の安全装置です。発電所は、昇圧変圧器-一方で、あなたの近所ではもっと穏やかな流れが必要です。降圧変圧器-そうすることで、テレビをコンセントに差し込んだ瞬間に爆発することがなくなります。

システム全体がチームとして機能します。一般的な電気代は次のとおりです。

世代: 電力が生成され、長距離移動のためにすぐに非常に高い電圧に昇圧されます。-

伝染 ; 感染: 田園地帯を高い金属製のパイロンに沿って走ります。

変電所：大きな柵で囲まれた施設は、電圧をより安全な近所のレベルまで降圧します。

地方発送：あなたの家の近くの緑色のボックスは、毎日使用している安全な120V（または240V）に最後にもう一度それを落とします。

正確な低下は、2 つのコイル内のワイヤ ループ (巻線と呼ばれる) の比率によって異なります。出力よりも入力側のループの方が多いですか?電圧は比例して減少します。- 自転車のギアを変えるのと似ています。

夜に電柱の前を通ったことがある人なら、低くて安定したブーンという音を聞いたことがあるでしょう。それは壊れたファンではありません-と呼ばれています磁歪。交流により、変圧器内の金属コアが 1 秒間に 60 回、わずかずつ物理的に膨張および収縮します。その振動が空気を震わせ、おなじみのハム音を生み出します。

磁気活動もすべてを生み出します渦電流- コア内の電気の小さな渦巻くループは、エネルギーを浪費して熱に変わります。チェックを行わずに放置すると、変圧器が過熱し、さらにはそれ自体の配線が溶ける可能性があります。

冷却を保つために、大きな商用変圧器には熱を吸収する特殊な鉱物油が充填されていることが多く、その一方で外側の金属フィンがラジエーターのように機能し、熱を空気中に放出します。

携帯電話の充電器にある分厚い「レンガ」は、実際には同じテクノロジーの小型版です。内部の 2 つのコイルは物理的に接触していないため、エンジニアが呼ぶものを生み出します。ガルバニック絶縁。壁側に危険な電力サージが発生した場合、磁気ギャップにより、電力がスマートフォン - に直接侵入したり、最悪の場合は手に飛び込むことがなくなります。

この絶縁は、厄介な 120 ボルトの衝撃からユーザーを保護する重要な安全機能です。

小型の充電器と大型の商用変圧器の内部では、コイルは細い金属線 - でできており、通常は銅またはアルミニウムです。銅は狭いスペースで電流を流すのに優れており、熱をうまく処理できるため、コンパクトな充電器によく使われています。アルミニウムは安価で軽量であるため、サイズがそれほど問題にならない大型の柱上変圧器によく使用されます。-

次回散歩に出かけるときは、近所の電線、電柱、ボックスをもう一度見直してください。ランダムに絡み合っているように見えたものは、実際には注意深く設計されたシステムであり、大量の高圧電力を私たちが毎日使用する安全な電力に静かに変換しています。-

これらの変圧器はノンストップで動作し、危険な電圧を降圧することで、私たちが快適かつ安全に生活できるようにしています。派手ではないかもしれませんが、絶対に必要なものです。

これらのユーティリティ ボックスからは敬意を持って距離を保つことを忘れないでください。- 内部では重大な電力がうなり声を上げています。

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