Μάθημα : Μετασχηματιστές – Αρχή Λειτουργίας & Βασικές Έννοιες

Αναρωτηθήκατε ποτέ πώς οι μετασχηματιστές αυξάνουν ή μειώνουν την τάση σε ηλεκτρικά συστήματα; Σε αυτό το βίντεο, εξηγούμε τις αρχές λειτουργίας των μετασχηματιστών χρησιμοποιώντας εύκολα κατανοητά κινούμενα σχέδια. Ανακαλύψτε πώς η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή επιτρέπει στους μετασχηματιστές να μεταφέρουν αποτελεσματικά ηλεκτρική ενέργεια και εξερευνήστε τις εφαρμογές τους σε ηλεκτρικά δίκτυα και ηλεκτρονικά. 

Βιντεάκι για το πως λειτουργεί ένας μετασχηματιστής και από ποια μέρη αποτελείται

Ο νόμος του Faraday εξηγεί πώς τα μεταβαλλόμενα μαγνητικά πεδία δημιουργούν ηλεκτρικά ρεύματα.
Δηλώνει ότι η επαγόμενη ηλεκτρεγερτική δύναμη (ΗΜΠ) σε ένα κύκλωμα είναι άμεσα ανάλογη με τον ρυθμό μεταβολής της μαγνητικής ροής μέσω του κυκλώματος.

Προβλέψτε την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου για διαφορετικές θέσεις γύρω από έναν ραβδωτό μαγνήτη και έναν ηλεκτρομαγνήτη.
Συγκρίνετε και αντιπαραβάλετε ραβδωτούς μαγνήτες και ηλεκτρομαγνήτες.
Προσδιορίστε τα χαρακτηριστικά των ηλεκτρομαγνητών που είναι μεταβλητοί και ποιες επιδράσεις έχει κάθε μεταβλητή στην ισχύ και την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου.
Συσχετίστε την ισχύ του μαγνητικού πεδίου με την απόσταση ποσοτικά και ποιοτικά.
Προσδιορίστε τις συνθήκες που παράγουν επαγωγή.
Συγκρίνετε και αντιπαραβάλετε πώς η λάμπα και το βολτόμετρο δείχνουν τα χαρακτηριστικά του επαγόμενου ρεύματος.
Προβλέψτε πώς θα αλλάξει το επαγόμενο ρεύμα όταν μεταβάλλονται οι πειραματικές συνθήκες.

Δυναμική οπτική αναπαράσταση και δραστηριότητες διερεύνησης, με θέμα τη λειτουργία ενός ιδανικού μονοφασικού μετασχηματιστή. Μέσω του μαθησιακού αντικειμένου, οι μαθητές αναμένεται να είναι σε θέση: • να διακρίνουν τις διαφορές ανάμεσα στον μετασχηματιστή ανύψωσης, τον μετασχηματιστή υποβιβασμού και τον μετασχηματιστή 1:1, • να συμπεραίνουν τι ακριβώς συμβαίνει με την τάση V, το ρεύμα I και την ισχύ P σε καθέναν από τους παραπάνω μετασχηματιστές, • να δικαιολογούν τις μεταβολές στη διατομή του δευτερεύοντος πηνίου, ανάλογα με τον μετασχηματιστή που έχουν επιλέξει. Μέσω της αναπαράστασης, δίνεται στους μαθητές η δυνατότητα να διαπιστώσουν τη λειτουργία και τα χαρακτηριστικά τριών τύπων ιδανικού μονοφασικού μετασχηματιστή. Η δυναμική μεταβολή από τον ένα τύπο στον άλλον, με τη χρήση των κουμπιών, φανερώνει με ξεκάθαρο τρόπο όλες τις διαφορές μεταξύ τους. Στο μαθησιακό αντικείμενο περιλαμβάνονται, επίσης, στοιχεία θεωρίας και προτείνονται δραστηριότητες διερεύνησης και εφαρμογής.