Page 58 - Fizik 11 | Kazanım Kavrama Etkinlikleri

Ortaöğretim Genel Müdürlüğü FİZİK 11 10

2. ÜNİTE > Elektrik ve Manyetizma
Konu 11.2.6. TRANSFORMATÖRLER 40 dk.
11.2.6.1. Transformatörlerin çalışma prensibini açıklar.
a) Primer ve sekonder gerilimi, primer ve sekonder akım şiddeti, primer ve sekonder güç kavramları açıklanır.
Kazanımlar
Matematiksel hesaplamalara girilmez.
b) İdeal ve ideal olmayan transformatörlerin çalışma ilkesi üzerinde durulur.
1. Yönerge Transformatörlerin çalışma prensibini açıklar.
Kullanım amacına göre alternatif akımın gerilimini yükseltmek ya da düşürmek için kullanılan araçlara
transformatör (trafo) denir.
Elektrik akımının uzak mesafelere taşınması sırasında iletim hattının direnci yüzünden oluşan ısı ka-
yıplarını en aza indirmek için yüksek gerilime sahip alternatif akım tercih edilir. Elektrik santrallerinde
üretilen elektriğin gerilimi ihtiyaca göre yükseltilir. Yüksek gerilim, havayı iyonize ederek iletken hâle
getirdiğinden doğa ve canlılar için tehlike oluşturabilir. Bu nedenle yüksek gerilim değerinin güvenlik
açısından aşılmaması gereken bir sınırı vardır. Genellikle 350 000 V civarında gerilim taşıyan iletim hat-
ları kullanılır. Oldukça yüksek olan bu gerilimin evlerde ve iş yerlerinde doğrudan kullanılması mümkün
değildir. Elektrik akımı, yerleşim veya iş yerlerine ulaştığında gerilimi düşürülerek kullanılabilir seviyeye
getirilir (Görsel 1).

Elektrik
santrali

Yerleşim yeri

Elektrik iletim hattı
Görsel 1: Santralde üretilen elektriğin yerleşim yerlerine aktarımı
.
Elektrik santralinde elde edilen gerilim V, akım şiddeti i ise iletim hattına sağlanan güç P verilen = V i
ifadesi ile hesaplanır.
Bir transformatör Görsel 2’deki gibi demir çekirdeğe sarılı iki akım makarasından oluşur. İdeal bir trans-
formatörün ana bileşenleri bu iki bobindir. Bobinler birbirinden yalıtılmıştır. Bobinlerden birine V bü-
yüklüğünde bir alternatif gerilim uygulandığında transformatörün bu bölümündeki bobin, yönü sürekli
değişen bir elektro mıknatıs gibi davranır. Bu akım makarasının oluşturduğu manyetik alanın yönünün
ve büyüklüğünün sürekli değişmesi, ikinci akım makarasının içinden geçen manyetik akının (Ф) da
sürekli değişmesini sağlar. İkinci akım makarası üzerindeki akı değişikliği bu makaranın uçları arasında
bir alternatif gerilim oluşmasına neden olur ve R direncinden akım geçer.

Demir
çekirdek

R
~ V p V S

N N
p S
Görsel 2: Transformatörün yapısı
57