Zdá se, že používáte zastaralý prohlížeč, jenž nepodporuje moderní technologie pro zobrazování obsahu na webu, proto stránky nemusí vypadat či fungovat správně. Doporučujeme Vám prohlížeč aktualizovat nebo si stáhnout takový, jenž dnešní standardy splňuje.

Nastavení cookies

Můžeme pracovat s cookies,
ať víme, jak to na našem webu žije?

To nám pomáhá poskytovat vám nejlepší možné služby a nabídky.

Nakup lístky se slevou až 20% a přijď si otestovat své znalosti!
Zobrazit vstupenky
  1. Úvod
  2. iQBLOG
  3. Transformátory a přenos energie 

Transformátory a přenos energie 

15.12.2021

Když si do čtvrtého patra vyjedete výtahem, žádný skvělý výkon to není. Když pomaličku vyjdete schody po jednom, už to nějaký výkon je. Ale když do čtvrtého patra vyběhnete schody po dvou, to už je něco. To je, panečku, výkon! Čím jste výkonnější, tím více práce uděláte. O výkonu mluvíme i v souvislosti s elektřinou. Zvládne elektrický zdroj rozsvítit jenom jednu žárovičku, anebo celé město? To záleží na jeho výkonu. 

Elektrický výkon je dán součinem napětí a proudu. Stačí vynásobit napětí a proud a zjistíme výkon. Stejného výkonu tedy dosáhneme kombinací „malé napětí a velký proud“ i kombinací „vysoké napětí a malý proud“. Pokud má elektrárna dodat do města požadovaný výkon, má tedy širokou nabídku poměrů proudu vůči napětí. Jenže ouha. Při vysokých proudech dochází k obrovským tepelným ztrátám. Aby se elektrický výkon po cestě z elektrárny neměnil na zbytečné teplo a do města nedorazil nedostatečně nízký, musí si elektrárna zvolit kombinaci „vysoké napětí a nízký proud“. Z hlediska bezpečnosti práce ovšem není přípustné, aby byli lidé běžně v kontaktu s vysokým napětím. Ať už zaměstnanec elektrárny nebo těhotná maminka s mixérem v kuchyni. Pro práci chceme napětí nízké, pro přenos vysoké. Jen tak zůstane zachovaný elektrický výkon i bezpečí všech lidí. 

V elektrárně je tedy potřeba transformovat elektřinu na vysoké napětí, aby putovala bez tepelných ztrát až ke spotřebitelům. U nich je naopak nutné elektřinu transformovat zpět na nízké napětí. Bez zbytečných ztrát, bez zbytečného nebezpečí, stále se stejným výkonem. Zařízení, které umožňuje transformovat elektřinu tímto způsobem, se nazývá transformátor. Nejjednodušeji ho lze popsat jako dvě cívky, které nejsou vodivě spojené a liší se počtem závitů. Tečka. A co s tím? Pokud je v elektrárně do cívky s menším počtem závitů puštěn proud, indukuje se na sousední cívce napětí tolikrát vyšší, kolikrát více má závitů. 

Ha. A co to je ta indukce? Elektřina a magnetismus jsou dva provázané světy. Proto se spojují do termínu elektromagnetismus. Elektřina dokáže způsobit magnetismus, magnetismus zase elektřinu. Z vlastní zkušenosti všichni znáte, že magnetické pole působí na dálku. Zkuste udržet magnet milimetr od lednice ;-) Pokud jednou cívkou teče elektrický proud, vzniká kolem této cívky magnetické pole. Toto magnetické pole dosáhne až do druhé cívky a vyvolá v ní elektrické pole. Takže i když cívky nejsou vodivě spojené, pokud je jedna pod proudem, tak díky magnetickému přenosu začne být pod proudem i druhá. To je ta veleslavná elektromagnetická indukce. Přenos elektřiny na dálku pomocí magnetismu, např. mezi cívkami transformátoru. Tedy opět: Pokud je v elektrárně do cívky s menším počtem závitů puštěn proud, indukuje se na sousední cívce napětí tolikrát vyšší, kolikrát více má závitů. Voilá, vysokonapěťový přenos může začít. 

 

transformátor

Pokud v domácnosti do elektrické zásuvky (dodává 230 V) zapojíte nabíječku na mobil (vyžaduje kolem 5 V), děje se proces opačný. V nabíječce je transformátor, jehož primární cívka má vyšší počet závitů. Pokud do cívky s vyšším počtem závitů pustíme proud, indukuje se na sousední cívce napětí tolikrát menší, kolikrát méně má závitů. Hurá, teď pro změnu může začít nízkonapěťová spotřeba. A proto jsou transformátory skoro ve všem, co zapojujeme do zásuvek. 

V iQLANDII se můžete setkat s dalším zajímavým transformátorem. Jeho tvůrce byl Nikola Tesla, srbský fyzik, konstruktér a velmi schopný elektrotechnik. Jeho práce se stala základem mnoha moderních technologií. Tesla byl vizionář, který předpověděl rozvoj elektrických zařízení, a dokonce i vznik celosvětové informační bezdrátové sítě pro přenos hlasu, textu a obrazu. Sám uskutečnil první bezdrátový telekomunikační přenos a věřil technologii bezdrátového šíření energie. Tesla neměl podnikatelské ambice a kvůli svým experimentům se často zadlužoval. Z jeho dlouholetých experimentů s bezdrátovým přenosem elektrické energie pomocí vysokofrekvenčního pole zůstaly do dnešních dnů zachovány pouze Teslovy transformátory.

Více o nich ve videu: 

Petr J.

Komentáře (0)

Načítám...

Mohlo by vás zajímat

Jak postavit plechovku na hranu?

Dokážeš postavit plechovku na hranu tak, aby se nezvrátila a vydržela takto třeba celý večer? Zkus si to. Nejspíš zjistíš, že to není jen tak, že budeš muset plechovce nějak pomoci. Ale když nenápadně použiješ náš fígl, nikdo si ničeho…

Kovová voda – fascinující experiment z českých luhů a hájů

O vodě už jste toho jistě slyšeli spoustu. Ale o zvláštním druhu vody, který se chová jako kov, možná ještě nic. Jak taková voda může vypadat? K čemu vlastně je? A kdo s touto vodou přišel?

Tajemství rozprašovače

Když rosíme pokojové rostliny (popřípadě teď v létě i sebe) nebo si rozprašujeme ocet na salát, musíme tlačítko nebo páčku rozprašovače mačkat opakovaně. U barvy, laku, deodorantu či šlehačky ve spreji ale stačí jen jednou stisknout a…

Crookesův mlýnek

Crookesův mlýnek je fascinující hračka – zvlášť když věříme, že nám ukazuje mechanické účinky světla. Sice to tak úplně není, ale možná ještě o to zajímavěji si s ním můžeme pohrát.

Tření základ života!

Kdyby naráz přestalo existovat tření, způsobilo by to světovou apokalypsu. Hned by se rozpadly všechny stavby, z oblečení, které máme na sobě, by zůstala jen hromádka vláken, nebyli bychom schopni se po ničem pohybovat… Prostě bez…

Co je to utajený var? 

Už od mala všude slýcháme, že voda se vaří při 100 °C. Ale pokud jste dávali na hodinách fyziky pozor, víte, že to není tak úplně pravda. 

Magnetoreologie – jak se dá voda „zmrazit” pomocí magnetu

Všichni víme, co jsou magnety – malé kousky materiálu, které k sobě přitahují kovové předměty jako například spony nebo nůžky. Při použití magnetu však takové předměty zůstávají nezměněny. Nůžky zůstávají stále stejnými nůžkami a spony…

Lyžařské vosky 

Možná Vás napadají fundovanější stránky o správné technice mazání běžek na Váš další výlet nebo závod. A máte pravdu! My si ale v tomto článku povíme, proč nám vlastně lyže po sněhu jede, a jak vůbec lyžařské vosky fungují. 

Páka

O prázdninách asi většina lidí na fyziku moc nemyslí, ale fyzika žádné prázdniny nemá – i během nich je všude kolem nás. I když se třeba chceme jenom napít.

Přežití v přírodě 2: Jak netradičně rozdělat oheň?

Nejčastěji zapalujeme oheň pomocí zápalek nebo zapalovače. I o tom by se dal napsat článek. My se ale zaměříme na různé další způsoby, jak zapálit oheň. Některé z nich se skutečně používaly nebo dosud používají, jiné představují spíš…