Hvad er transformertab?
En transformer er en grundlæggende komponent i elektroniske kredsløb, der trækker spænding op eller ned. Dette opnås gennem to viklinger af kobbertråd, de primære og sekundære spoler, omkring en kontinuerlig magnet, kaldet kernen. Transformatortab henviser til den elektriske energi, der går tabt under opstart eller nedtrapping af spænding.
En anden måde man kan se på dette er, at intet kommer uden omkostninger i elektronik, der kører ved normale driftstemperaturer. Mængden af energi, der er lagt i den primære transformatorvikling, kommer altid lavere ud i sekundærviklingen. Den primære spole rører ikke fysisk den sekundære spole, som man kunne forvente i andre typer elektriske forbindelser. Forbindelsen udføres faktisk af magnetfeltet, og den interagerer med elektroner. Denne forbindelse er kendt som induktion, hvilket giver mening, fordi magnetfeltet inducerer eller får elektricitet til at flytte fra den primære spole til den sekundære.
Transformatortab er et direkte resultat af magnetisk induktion og kan forudsiges matematisk. For at forstå dette kan man overveje, hvordan et magnetfelt ser ud. Hvis jernfolier er spredt på et stift papir, der er placeret over en magnet, dannes jernfiltringerne til buede linier. Elektricitet går tabt i transformatorer, fordi de buede magnetiske linjer fører noget af energien ind i friluft og omgivende materialer snarere end direkte til sekundærspolen.
Når folk først introduceres for transformertab, kan reaktionen være, at transformatorer er for ineffektive til at være noget godt. Den tekniske udfordring er imidlertid at reducere transformatab til beløb, der er uvigtige i resten af kredsløbet. Transformatorer varierer i størrelse fra det meget lille, der findes på computerens bundkort til det meget store, der bruges på industrielle kraftværker. De store transformatorer har råd til at miste mere energi end deres mindre kolleger.
Varmeenergi er et vigtigt resultat af transformertab. De mistede elektroner interagerer med materialer omkring dem, herunder nogle gasser i luften, og det er her varmen kommer fra. Hvis varmen ikke fjernes hurtigt nok, kan transformeren sprænge og i større modeller eksplodere. Popping og eksplosion kan også forekomme, hvis en relativt stor elektrisk spids skyves ind i den primære spole. Dette er grunden til, at matematikken skal køres først for at bestemme driftsgrænser for et bestemt transformerdesign.