EĞLENCENİN ENERJİSİ 1) Proje Sorusu
Şarj Aletim Bozuldu, Ne Yapabilirim?
Ahmet, hafta sonunu geçirmek üzere bağ evine geldiğinde çok ciddi bir sorunla karşı karşıya kalır:
Cep telefonu şarj aleti bozulmuştur ve ekranda pilin % 24 kaldığını görmüştür.
Pili bitinceye kadar yeni bir şarj aleti yapmalı ya da hafta sonunu internetsiz geçirmelidir! Sorun büyük çünkü geri dönüş pazartesi günüdür. Okuldaki fizik öğretmeninin voltajı alçaltıp yükseltme ile ilgili söylediği transformatör aklına gelmiştir. Hemen kalan pilini internette transformatörün nasıl yapılacağını öğrenmek için harcamayı düşünür. Gerekli malzemeler için internette
transformatör yapımı için gerekli malzemeleri araştırır. O da ne! Adı geçen Tesla çıktı karşısına.
Edison usta, Tesla çırak, ilginç bir ikili!
Bu ikisi sonraya kalsın, hemen işe başlamalıyım! diye düşündü.
Evet, sevgili öğrencilerim, sizler de hemen işe başlayın! Ekteki çalışma takvimine uyarak transformatör hakkında bilgileri ve deney sonuçlarını içeren bir rapor hazırlayın.
2) Projenin Amacı
Öğrenciler transformatörlerin yapısını ve çalışma prensibini açıklayarak transformatör tasarlar.
3) Hedeflerin Belirlenmesi
Öğrenciler transformatörlerin yapısını ve çalışma prensibini açıklar ve transformatör yapar.
4) Yapılacak İşin ya da Ele Alınacak Konunun Belirlenip Tanımlanması Voltaj değiştirici devre elemanı olan transformatörün yapımı.
5) Sonuç Raporunun Özelliklerinin ve Sunuş Biçiminin Belirlenmesi Poster hazırlama ve deney yapma.
6) Değerlendirme Ölçütlerinin ve Yeterlik Düzeylerinin Belirlenmesi
•Temel soruları belirleme ve iş bölümü (%5)
•Araştırma/bilgi toplama (%25)
•Bilgiyi örgütleme (%25)
•Rapor yazma (%15)
•Sunu ve deney (%15)
•İş birliği içinde çalışma (%15)
7) Takımların Oluşturulması
Sınıf dörder kişilik gruplara ayrılacak.
8) Alt Soruların Belirlenmesi, Bilgi Toplama Sürecinin Planlanması
• Şehir içi gerilim kaç volttur?
• Transformatör ne işe yarar?
• Transformatör hangi akımla çalışır?
• Alternatif akım / Doğru akım nedir?
• Cep telefonu kaç voltluk gerilimle şarj olur?
• Bobin yapımı için neler gereklidir?
• Alçaltıcı ve yükseltici transformatörler nerelerde kullanılır?
• Transformatörlerin günlük hayattaki kullanım alanları nelerdir?
Öğrenciler bir hafta içinde konuyla ilgili bilgileri toplar ve derse hazırlıklı gelir.
9) Çalışma Takviminin Oluşturulması
Yıllık planda ilgili kazanımın olduğu haftada çalışma tamamlanacaktır.
10) Kontrol Noktalarının Belirlenmesi
Verilen çalışma takvimi için kontrol noktaları her bir işlem adımının sonrasıdır.
11) Bilgilerin Toplanması
İnternetten, ders kitabı ve çeşitli kaynaklar.
12) Bilgilerin Organize Edilip, Raporlaştırılması TRANSFORMATÖR (TRAFO) NEDİR?
TransformatörTransformatör ya da trafo, A.C sistemlerde gerilimin seviyesini frekans
değiştirilmeden manyetik indüksiyon yoluyla dönüştürmek için kullanılan ve hareketli parçası bulunmayan bir elektrik makinesidir.
Transformatörler genellikle enerji iletiminde ve dağıtımında kullanılır. Elektrik enerjisinin santrallerden, kullanım alanlarına iletimi sırasında hatlarda ısı şeklinde güç kaybı ve gerilim düşümü olur. Bu durumu asgariye indirmek için güç sabit tutulup gerilimin yükseltilmesi gerekir.
Bu akımın düşürülmesi demektir. Böylece hatlarda kullanılan iletkenlerin kesitleri küçülür, kayıplar azalır ve iletken maliyeti dolayısıyla da iletim maliyetleri düşer.
Genel olarak transformatörler bir elektrik devresinde voltaj veya akımı indirmek veya yükseltmek için kullanılır. Elektronikte ise esas olarak farklı devrelerdeki yükselticileri birleştirmek, doğru akım dalgalarını daha yüksek bir değerdeki alternatif akıma çevirmek ve sadece belirli frekansları iletmek için kullanılır. İzolasyon amacıyla ve bazen de sığaçlar ve dirençlerle beraber kullanılır.
Elektrik akım iletiminde, esas olarak voltajı yükseltmek veya düşürmek için kullanılır. Ölçü aletlerinde özel transformatörler kullanılır.
Transformatörlerin Yapısı ve Çalışma Prensibi
Transformatörler; ince, silisli (silis, oksijen ve silisyumdan oluşan çok dayanıklı bir malzemedir) saclardan oluşan kapalı bir manyetik gövde ile bunun üzerine sarılan yalıtılmış iletken
sargılarından oluşur. Temelde transformatörde iki sargı bulunur. Bu sargılardan biri primer (birincil) sargı, diğeri ise sekonder (ikincil) sargıdır.
Primer ve sekonder sargılarının elektriksel bir bağlantısı yoktur. Transformatörlerin primer ve sekonder sargıları birbirlerinden elektriksel olarak yalıtıldıkları gibi nüveden de yalıtılır. Yalıtkan olarak pres bant, kâğıt, mika, bazı plastik maddeler, çeşitli yağlar, pamuk reçine, ağaç takozlar ve pertinaks gibi bazı maddeler kullanılır.
Transformatörün Yapısı
Transformatörün primer sargısına alternatif bir gerilim uygulandığında, bu sargı değişken bir manyetik alan oluşturur. Bu alan, üzerinde sekonder sargısının da bulunduğu manyetik demir nüve üzerinde devresini tamamlar. Primere uygulana alternatif gerilimin zamana bağlı olarak her an yön ve şiddeti değiştiğinden oluşturduğu manyetik alanında her an yönü ve şiddeti değişir. Bu alanın sekonder sargılarını kesmesi ile sargılarda alternatif bir gerilim endüklenir.
Transformatörlerin primer sargılarına doğru gerilim uygulandığında yine bir manyetik alan meydana gelir. Ancak bu manyetik alan, sabit bir alandır. Bu alanın yönü ve şiddeti
değişmeyeceğinden sekonder sargılarında bir (elektro motor kuvveti) endüklemesi söz konusu olmaz.
Transformatörlerin Dönüştürme Oranı
Transformatör Dönüştürme OranıTransformatörlerin primer ve sekonder sarım sayıları, gerilimleri ve akımları arasında sabit bir oran vardır.
Bu orana dönüştürme oranı denir. Dönüştürme oranına göre primer sarım sayısı ve gerilimi sabit kabul edilirse sekonder sarım sayısı artırılırsa sekonder gerilimi artar ve sekonder akımı düşer. Sekonder sarım sayısı az olursa sekonder gerilimi düşer.
Transformatörler, gerilimi alçaltma ve yükseltme şekline göre iki çeşittir:
Alçaltıcı Transformatörler : Primer sargısına uygulanan gerilimi sekonder sargısından daha alçak bir şekilde aldığımızda bu tip transformatörlere alçaltıcı tip transformatörler denir.
Yükseltici Transformatörler : Primer sargısına uygulanan gerilimi sekonder sargısından daha yüksek bir şekilde aldığımızda bu tip transformatörlere yükseltici tip transformatörler denir.
13) Projenin Sunulması
Poster ve deney şeklinde sunum yapılır.
14) Kaynakça
https://www.shutterstock.com
www.robotiksistem.com/transformator_nedir_transformator_yapisi.html
http://www.eba.gov.tr/video/izle/46101e20d9c80619a4ff8b39407bdc0526a1217ce2001
15) Proje Özeti
Transformatör ya da trafo, A.C sistemlerde gerilimin seviyesini frekans değiştirilmeden manyetik indüksiyon yoluyla değiştirmek için kullanılan ve hareketli parçası bulunmayan bir elektrik makinesidir. Bu proje ile hedefe yönelik bilgilere ulaşıldı çalışmalar zaman takvimine uygun şekilde yapıldı ve denetlendi ve transformatör yapımı gerçekleştirilmiş oldu.
