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.

  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

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…

Jak funguje dalekohled 

Dalekohled, to jsou přece dvě čočky, které přibližují obraz vzdálených objektů. Jak to funguje, je jasné. Nebo že by to přeci jen bylo složitější? Ukážeme si, že dalekohledů je několik různých typů, a také si vysvětlíme, jak se chová světlo,…

Isaac Newton a dnešní časy

V minulých dvou letech jsme se všichni neustále setkávali s informacemi o pandemické hrozbě. Velkou část tohoto období dokonce žáci ani studenti vysokých škol nesměli navštěvovat své vzdělávací instituce. Kvůli snaze o zmírnění…

Magdeburské polokoule – „síla“ vakua

Vakuum je prostor s velmi malou hustotou částic. V tomto prostoru je podtlak, protože tlak plynu ve vakuu je výrazně nižší než normální atmosférický tlak. Toho si byl vědom i Otto von Geuricke, který vynalezl vývěvu a rozhodl se…

Třífázový elektromotor

Velký praktický význam trojfázových proudů je dán možností konstruovat jednoduché a výkonné elektromotory, které mění energii elektrickou na energii mechanickou. Princip fungování třífázového elektromotoru si můžeme vysvětlit na exponátu…

Paramagnetický kyslík 

Kapalinu vykazující magnetické vlastnosti jsme tu již měli ( Ferrofluid ). Ale už jste někdy slyšeli o tom, že by kyslík reagoval na magnetické pole? Nejspíš to pro Vás bude novinka a není se čemu divit, protože se jedná o…

Kolo, kolo mlýnský 

Co je kolo mlýnský? Jak nejmladším dětem přiblížit, proč se točí? Dozvíte se, jak si doma vyrobit jednoduchý vodní mlýn. Připravili jsem pro Vás dva foto návody, jeden pro kutily začátečníky a jeden pro pokročilejší.

Supravodiče a telekineze 

Fascinovala Vás ve Hvězdných válkách mystická „síla“? Myslíte si, že pohybování předměty na dálku je možné jen v pohádkách a filmech? Zatím máte nejspíš pravdu, ale s pomocí vědy a techniky se telekineze může stát…

Pokusy se suchým ledem 

Suchý led má široké využití, avšak to nejzábavnější je pustit se s ním do pokusů.  

Člověk a odvod tepla 

Napadlo vás někdy, proč je nám nejlépe při teplotě kolem 22 °C, a ne při teplotě našeho těla? Čtěte! V našem článku se na tuto otázku dozvíte odpověď.