Transformatoren

Primærspolen

En transformator kan ha en primærspole med høy spenning (Up-spenning primærspole) som vist på skissen over. La oss si at denne spenningen er på 22kV høyspent for lokalnettet. Dette blir da altfor høyt til å ta inn i et hus. Strømmen som går igjennom primærviklingen (Ip rundt kjernen), vil indusere et magnetfelt (Ø).

Sekundærspolen

Nå skjer magien. Vi har nå en ny vikling, nemlig sekundærviklingen. Sekundærviklingen har her mange færre viklinger enn primærviklingen. Det er denne forsterkingen eller forminskingen i antallet viklinger som gjør at vi får høyere eller lavere spenning ut på transformatoren. Her ser vi at spenning ut (Us) på sekundærspolen er mindre. Vi sier her at spenningen nå er transformert ned til 230V. Denne spenningen kan så kobles mot huset sine tre faser.

Når vi skal overføre effekt og energi over store avstander, er vi avhengige av å ha høy spenning.

CC BY-SA

Bilde: Steinar Olsen

Bildet er kun for å vise prinsippet for en transformator. En transformator i et kraftverk vil ha mye større dimensjoner.

Prinsippet for å transformere spenning opp eller ned bygger på prinsippet om induksjon.

Les om induksjon hos Store norsk leksikon.

I et overføringsnett er det strømmen som forårsaker tap. Hvis vi da kan overføre energi med veldig høy spenning, vil strømmen bli tilsvarende liten ved overføring av en fast effekt.

Bevis:

$\mathrm{P}=\mathrm{U}·\mathrm{I}\to 10000\mathrm{V}·1000\mathrm{A\; =\; 10}\mathrm{MW}.$ Ved en spenning på 10 000 V vil det gå 1000 A her.

$\mathrm{P}=\mathrm{U}·\mathrm{I}\to 300 000V·33,3\mathrm{A}=\; 10\mathrm{MW}$. Ved en spenning på 300 000V vil det kun gå 33,3 A for å overføre samme effekten.

Vi ser her at ved en høy spenning vil vi unngå store tap i overføringen.

I motsatt ende, hos forbruker, bruker vi igjen en transformator for å transformere ned spenningen trinnvis. Forbruker vil da få 230 eller 400 V.