Transformator rezonansowy znalazł zastosowanie do wyszukiwania nieszczelności w układach próżniowych i zapalania lamp wyładowczych. Jego główne zastosowanie jest dziś poznawcze i estetyczne. Wynika to z trudności w doborze mocy wysokiego napięcia przy przenoszeniu jej na odległość od transformatora, ponieważ urządzenie wychodzi z rezonansu, a współczynnik dobroci obwodu wtórnego również maleje.
Transformator rezonansowy został stworzony przez wybitnego naukowca Teslę. To urządzenie jest przeznaczone do generowania prądu elektrycznego o wysokim potencjale i częstotliwości. Ma współczynnik transformacji. Jest kilkadziesiąt razy większa niż wartość stosunku zwojów uzwojenia wtórnego do pierwotnego. Napięcie wyjściowe w takim urządzeniu może sięgać ponad miliona woltów.
Konstrukcja transformatora rezonansowego transformer
Konstrukcja transformatora jest bardzo prosta. Składa się z cewek bezrdzeniowych (pierwotnej i wtórnej) oraz ogranicznika, który jest jednocześnie przerywaczem. Uzwojenie pierwotne ma od trzech do dziesięciu zwojów. To uzwojenie jest nawinięte grubym drutem elektrycznym. Uzwojenie wtórne działa jak uzwojenie wysokiego napięcia. Ma dużą liczbę zwojów (do kilkuset) i jest nawinięty cienkim przewodem elektrycznym. Urządzenie posiada kondensatory (do przechowywania ładunku). W celu stworzenia transformatora rezonansowego o zwiększonej mocy wyjściowej stosuje się cewki toroidalne. Projekty są tworzone z cewką pierwotną o płaskim kształcie, cylindrycznym lub stożkowym, poziomym lub pionowym. W takim produkcie nie ma rdzenia ferromagnetycznego. Kondensator z cewką pierwotną tworzy obwód oscylacyjny. Zastosowano element nieliniowy - ogranicznik, który składa się z dwóch elektrod ze szczeliną. Cewka wtórna z toroidem (zamiast kondensatora) również tworzy pętlę. Istnienie połączonych obwodów oscylacyjnych stanowi podstawę działania transformatora rezonansowego.
Zasada działania transformatora rezonansowego
Jak wspomniano powyżej, transformator składa się z uzwojenia pierwotnego i wtórnego. Po przyłożeniu napięcia przemiennego do uzwojenia pierwotnego generowane jest pole magnetyczne. Energia (za pomocą tego pola) z uzwojenia pierwotnego jest przekazywana do wtórnego, które (za pomocą własnej pojemności pasożytniczej) tworzy obwód oscylacyjny, który akumuluje przekazaną mu energię. Przez pewien czas energia w obwodzie oscylacyjnym jest magazynowana w postaci napięcia. Im więcej energii wchodzi do obwodu, tym większe jest napięcie. Transformator ma kilka głównych cech - współczynnik sprzężenia uzwojenia pierwotnego i wtórnego, częstotliwość rezonansową i współczynnik jakości obwodu wtórnego. W oparciu o w/w urządzenie opracowano takie urządzenia jak generatory rezonansowe.
