תֵאוּר
1. תכונת ליבה
המטרה הבסיסית של שנאי היא לשנות את רמות המתח והזרם של זרם חילופין מבלי לשנות את התדר.
2. עקרון עבודה
(1) זרם חילופין קלט השנאי חייב להשתמש בזרם חילופין. הכיוון והגודל של זרם חילופין משתנים כל הזמן מעת לעת. אנו מעבירים את ה-AC המשתנה הזה לסליל הראשי של השנאי.
(2) יצירת שדה מגנטי משתנה על פי חוק אורסטד, זרם חשמלי הזורם דרך חוט יוצר שדה מגנטי. מכיוון שהזרם בסליל הראשוני משתנה ללא הרף, הוא יוצר שדה מגנטי בליבה שעוצמתו וכיוונו משתנים כל הזמן.
(3) הולכת שדה מגנטי דרך הליבה הסלילים של שנאי כרוכים בדרך כלל סביב ליבה העשויה מיריעות פלדת סיליקון מוערמות. ליבה זו יכולה להוליך ולרכז ביעילות את השדה המגנטי המשתנה שנוצר על ידי הסליל הראשוני כמעט ללא אובדן לסליל המשני.
(4) שדה מגנטי חותך דרך הסליל המשני כאשר השדה המגנטי המשתנה הזה עובר דרך הסליל המשני, השדה המגנטי המשתנה ללא הרף גורם למעשה לחוטים בסליל המשני 'לחתוך' את קווי השטף המגנטי.
(5)השראת מתח חדש (אינדוקציה אלקטרומגנטית)לפי חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית של פאראדיי, כאשר השטף המגנטי דרך מעגל סגור משתנה, נוצר במעגל כוח אלקטרו-מוטיבי (מתח) מושרה. לכן, מתח חילופין מושרה על פני שני קצוות הסליל המשני.
3. האם שנאי הוא שנאי "שלב-מעלה" או "צעד-למטה" תלוי לחלוטין ביחס הסיבוב של הסליל הראשי לסליל המשני.
הם פועלים לפי נוסחה פשוטה:
- Vp / Vs=Np / Ns
- Vp: מתח סליל ראשי (מתח כניסה)
- לעומת: מתח סליל משני (מתח מוצא)
- Np: מספר סיבובים בסליל הראשוני
- Ns: מספר סיבובים בסליל המשני
יחד עם זאת, על פי חוק שימור האנרגיה (התעלמות מהפסדים מינוריים), השינויים במתח ובזרם הפוכים: Vp × Ip ≈ Vs × Is
- Ip: זרם סליל ראשי (זרם כניסה)
- הוא: זרם סליל משני (זרם מוצא)
4. סקירה כללית
במילים פשוטות, פעולתו של שנאי היא תהליך המרת אנרגיה של 'חשמלי → מגנטי → חשמלי': זרם חילופין המופעל על הסליל הראשוני יוצר שדה מגנטי משתנה, המוליך דרך הליבה ומשרה את הסליל המשני, ובכך מייצר זרם חילופין חדש. על ידי שינוי יחס הסיבובים של שני הסלילים, ניתן להתאים את מתח המוצא בצורה גמישה.
