При этом линии будут пересекать витки другой обмотки трансформатора. Здесь мы опять сталкиваемся с явлением электромагнитной индукции. Когда магнитные силовые линии пересекают витки обмотки, в ней наводится ЭДС. Если к этой обмотке подключена нагрузка (например, лампочка), возникает ток. Сердечник трансформатора служит для увеличения числа магнитных силовых линий, создаваемых током, питающим трансформатор.
Трансформаторы бывают понижающие и повышающие.
У понижающего трансформатора обмотка, в которой много витков тонкой изолированной проволоки, называется первичной, а другая, в которой значительно меньшее число витков более толстой изолированной проволоки,— вторичной. При подключении первичной обмотки трансформатора к источнику переменного тока в его вторичной обмотке создается ЭДС меньшая, чем у источника тока. Но зато имеется возможность получать значительно большую силу тока, чем сила тока в первичной обмотке.
Трансформаторы используются не только для понижения ЭДС или электрического напряжения, но и для повышения их.
Для этого применяют трансформаторы, у которых в первичной обмотке меньше витков, чем во вторичной. Когда к первичной обмотке такого трансформатора подводят напряжение, то на концах его вторичной обмотки появляется повышенная ЭДС и, соответственно, напряжение. Трансформаторы можно увидеть на электростанции, трансформаторной подстанции, на любом заводе, в радиоприемниках, телевизорах и во многих других приборах и устройствах.
— Вот теперь, прежде чем заняться установкой электрического звонка,— сказал вожатый,— посмотрим, как он устроен. Вот вам звонок, разберите его и давайте вместе рассмотрим его основные детали. Вы видите, внутри звонка находится сердечник, набранный из тонких стальных пластин. Такой сердечник называют Ш-образным, потому что его основные пластины похожи на букву «Ш». У нашего сердечника средняя палочка буквы «Ш» немного укорочена по сравнению с остальными. На боковых палочках буквы «Ш» надеты две катушки с обмотками. Одна из них (первичная) предназначена для подключения к сети, а другая (вторичная)—к кнопке звонка. Сверху буква «Ш» накрыта перекладиной, собранной из прямоугольных стальных пластинок. Концы этого пакета плотно прилегают к боковым палочкам основного Ш-образного сердечника. Между средней палочкой и перекладиной имеется воздушный зазор. Сбоку средней палочки расположена стальная пружинка, несколько перекрывающая воздушный зазор. К ней прикреплен молоточек. В нижнюю чашку корпуса звонка ввинчивается регулировочный винт, при помощи которого можно изменять положение пружинки и приближать или удалять молоточек от чашки звонка. Первичную обмотку подсоединяют к сети. При этом через нее проходит переменный ток, сердечник намагничивается, и стальная пружинка с молоточком начинает колебаться. Но эти колебания так слабы, что молоточек не достает до чашки. А вот если нажать на кнопку, подключенную к вторичной обмотке,то пружинка начнет колебаться значительно сильнее. Теперь уже молоточек будет бить по чашке звонка: и мы услышим звон. Сейчас я вам объясню, почему усиливаются колебания пружинки и молоточка звонка при нажатой кнопке,— и вожатый нарисовал схему звонка.— Ток в сетевой обмотке создает в Ш-образном сердечнике магнитные силовые линии. Эти линии проходят главным образом через крайние палочки буквы «Ш» и почти не проходят через среднюю палочку, так как воздушный зазор представляет для них большое сопротивление. При этом и через стальную пружинку магнитные силовые линии почти не проходят и поэтому она колеблется очень слабо.
Но магнитные силовые линии, создаваемые сетевой обмоткой, пересекают вторичную обмотку, и на ней наводится ЭДС. Пока кнопка звонка не нажата, ток по вторичной обмотке не проходит. Ведь ее цепь остается разомкнутой. Но стоит только нажать кнопку, как цепь вторичной обмотки замыкается и по ней проходит ток. Этот ток создает «свои» магнитные силовые линии, всегда направленные навстречу магнитным силовым линиям сетевой обмотки. Теперь уже магнитные силовые линии обеих обмоток совместно устремляются через воздушный зазор, пружинку и среднюю палочку буквы «Ш». Так как звонок питается переменным током, то число магнитных силовых линий, проходящих через пружинку, изменяется в соответствии с изменениями тока в сети. Когда ток в сети достигает наибольшей величины, через пружинку проходит наибольшее число магнитных силовых линий и она наиболее сильно притягивается, стремясь замкнуть воздушный зазор сердечника. Когда ток в сети становится равен нулю, магнитных силовых линий в сердечнике и в пружинке нет и она распрямляется, отходя от воздушного зазора. Таким образом, вместе с изменениями тока в сети пружинка, а с ней и молоточек приходят в сильное колебательное движение, и звонок звонит. Вот и все про звонок,— закончил вожатый.— Теперь, я надеюсь, вы сможете сами разобраться и установить звонок.