Kao što si i sam do sada sigurno shvatio sve gubitke u transformatoru možeš podeliti u dve osnovne grupe po materijalu u kome nastaju odnosno po razlozima zbog kojih nastaju.
Po materijalu u kome nastaju gubici u transformatoru mogu da se podele na gubitke u bakru i na gubitke u gvožđu. Razlog za nastajanje gubitaka u bakru je proticanje struje kroz provodnike primarnog i sekundarnog namotaja i oni se izražavaju putem Džulovog zakona po kome su gubici direktno proporcionalni kvadratu struje koja kroz njih protiče iliti u prevodu Pcu=R*I^2 (pri čemu je R približan aktivan otpor primarnog odnosno sekundardnog namotaja). Praktično to znači da se gubici u bakru manifestuju kao grejanje namotaja žica na primaru i sekundaru
Gubici u gvožđu se mogu podeliti na gubitke usled tzv. "vrtložnih" struja i na gubitke usled "histerezisa" tj. na gubitke u toploti i gubitke usled magnećenja feromagnetnog materijala (gvožđa) od koga je jaram (gvozdeni deo koji čini telo koje spaja namotaje primara i sekundara) napravljen. Vrtložne struje nastaju kao posledica magnetnog fluksa koje proizvode primar i sekundar. Drugim rečima svaki provodnik kroz koji protiče naizmenična struja oko sebe proizvodi naizmenično elektromagnetno polje a to isto elektromagnetno polje kada prolazi kroz jaram transformatora grubo rečeno "proizvodi" magnetni fluks na njegovoj površini. Čim se na površini nekog magnetnog materijala pojavi magnetni fluks to automatski znači da će isti da u tom materijalu napravi električno polje zato što su magnetno i električno polje neraskidive manifestacije jedne te iste pojave tj. elektromagnetnog polja. Tako bar kaže Maksvel
Elem. Čim se na površini jarma pojavi električno polje elektroni u gvožđu počnu da se kreću a kako smo već rekli čim se pojavi organizovano kretanje čestica u nekom materijalu (a to se drugačije zove struja) automatski imamo Džulove gubitke tj. zagrevanje. Generalno prava formula za računanje Džulovih gubitaka usled vrtložnih struja je složena ali oni direktno zavise od kvadrata frekvencije magnetnog fluksa (samim tim i izvora napajanja transfomratora) i kvadrata amplitude magnetne indukcije (oznaku jedinice za magnetnu indukciju naći ćete na novčanici od 100 dinara
)
Drugu podkategoriju gubitaka u gvožđu predstavljaju gubici usled magnećenja materijala odnosno histerezisa. Ovaj deo je manje više teško objasniti ali generalno svaki materijal koji ima sposobnost magnećenja (recimo gvožđe) ima u sebi male "stvarčice" koje se zovu magnetni dipoli. E sada, kada se dipoli izlože spoljašnjem magnetnom polju (recimo navijete par navojaka žice oko gvožđa i uključite na bateriju) ti dipoli se usmeravaju u pravcu polja koje je stvorio namotaj (on je sada izvor magnetnog fluksa) a kada se ukine recimo struja u namotaju dipoli ponovo postaju dezorijentisani. Generalno upravo ova dezorijentisanost je razlog zbog čega materijali koji mogu da budu magneti nisu magneti dok ih određenim postupkom ne napravimo da budu magneti. A kako se to radi? Pa jednostavno. Ako recimo umesto baterije od 12 volti stavimo izvor od 220V naizmenično dipoli će zbog velike jačine magnetnog polja kome su bili izloženi jednostavno i nakon ukidanja napona na namotaju ostati u tom položaju i tada se obično kaže da je feromagnetik prešao u stanje zasićenja. To ste sigurno videli par puta kada ste recimo gurali šrafciger u utičnicu i sl. Šrafciger je u tom slučaju bio izložen velikom električnom polju koje opet izaziva magnetno polje itd. što u prevodu znači da su se dipoli ispravili
Elem da se vratim na gubitke. Za usmeravanje dipola potrebna je energija koja se nepovratno gubi u tom procesu. Nešto od te energije se manifestuje kao toplota ali većina "nestaje" u procesu usmeravanja u samom materijalu. Formule za gubitke u histerezisu su relativno komplikovane ali generalno uvek važi pravilo da su gubici usled Džulovog efekta i u gvožđu i u bakru mnogo veći nego oni nastali kao posledica histerezisa.
Što se tiče napona njihov broj pre svega zavisi od toga do koje dubine želiš da odeš u izučavanju transformatora
Da te ne bih sa ovime preterano opterećivao jer mislim da ne možeš da shvatiš sve principe gubitaka napona sa tvojim trenutnim obrazovanjem, reći ću samo da padovi napona nastaju pre svega zbog pojave samoindukcije i međusobne indukcije na namotajima sekundara i primara. Samoindukciju možeš shvatiti kao pokušaj sopstvenih provodnika u primaru i sekundaru da se suprotstave pojavi elektromagnetnog polja odnosno treba da shvatiš da je osnovna osobina elektromagnetnog polja, grubo rečeno, da samo sebe ubije na neki način
Zbog toga uvek na namotajima transformatora postoje gubici u naponu nastali samoindukcijom. Tu je i međusobna indukcija. Međusobna indukcija se javlja kao posledica toga što se primarni i sekundarni namotaj nalaze blizu jedan drugoga kod transformatora pa dolazi do mešanja njihovih elektromagnetnih polja što opet utiče na to da primar izaziva da se u sekundaru pojavi napon koji pokušava da "ubije" struju u njemu i obrnuto.
Dakle da skratim priču. Primar i sekundar su međusobno povezani na više načina od čega su najvažniji veza putem vazduha (elektromagnetna polja su im u dodiru) i veza putem gvožđa tj. jarma. Kroz jaram protiče struja kao posledica toga što su namotaji namotani oko njega. Bitno je shvatiti u celoj priči da svako promenjljivo električno polje izaziva promenjljivo magnetno i obrnuto tj. da u suštini u prirodi postoji samo jedno jedinstveno elektromagnetno polje. Ta činjenica znači da će gubici u naponu na namotajima nastati na svim mestima gde magnetno polje proizvodi električno koje opet proizvodi struju a koja opet proizvodi napon.
Nadam se da je posle cele ove pisanije bar nešto postalo jasnije zato što iskreno ne mogu pojave u elektrotehnici da se sagledaju sa realnog stanovišta osim ako se to ne radi na fakultetima gde se elektrotehnika izučava kao jedan do glavnih predmeta.