При уменьшении числа витков во вторичной обмотке в ней будет наводиться ток более низкого напряжения, но зато возрастёт сила тока.
В первом случае мы имеем повышающий трансформатор. Такой трансформатор необходим для передачи энергии на большое расстояние, так как чем меньше ток, отдаваемый трансформатором в линию электропередачи, тем меньше будут потери мощности на бесцельный нагрев проводов. Во втором случае получится понижающий трансформатор. С помощью такого трансформатора ток высокого напряжения преобразуется в ток низкого напряжения, безопасный для использования в электромоторах, осветительных устройствах и других приборах.
В трансформаторах нет никаких движущих частей. Они строятся как для преобразования тока мощностью в несколько ватт (для электрозвонков), так и для передачи тока огромной мощности в несколько десятков тысяч киловатт от больших электростанций по линиям электропередач на расстояние до 1000 километров (Куйбышев — Москва, Сталинград — Москва). Крупный трансформатор изображён на рисунке 9.
6. НЕСРАВНИМЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
В древние времена человек совершал всякую работу только за счёт своей мускульной энергии. Потом он стал привлекать к работе домашних животных.
Проходили века. Стремясь облегчить свой труд, человек пришёл к использованию энергии ветра и падающей воды.
В XVIII веке была создана паровая машина. Её изобрёл гениальный русский механик Иван Ползунов.
Прошли ещё десятилетия. Учёные и инженеры изобрели способы использования электрической энергии. Уже в 1837 году выдающийся русский учёный, инженер и изобретатель, академик Борис Семёнович Якоби изобрёл первый в мире электрический двигатель (мотор). Он успешно применил его для движения 14-местной лодки против течения по Неве в Петербурге. Так зародилась новая энергетика — на основе применения электричества. Её высоко оценил великий учитель человечества К. Маркс, который ещё 100 лет назад сказал: «Царствование его величества пара, перевернувшего мир в прошлом столетии, окончилось; на его место станет неизмеримо более революционная сила — электрическая искра».
Бурный рост применения электрической энергии объясняется её многими преимуществами.
Главное преимущество электрической энергии — это простота её преобразования во все другие виды энергии.
«Паровая машина, — писал Ф. Энгельс, — учит нас превращать теплоту в механическое движение, но пользование электричеством открывает нам путь превращения всех форм энергии, теплоты, механического движения, электричества, магнетизма, света, одной в другую, и обратно».
Любой вид топлива (уголь, торф, мазут, газ, дрова) таит в себе запасы энергии. Процесс сжигания топлива — это путь превращения его химической энергии в тепловую, а этой последней — в другие виды анергии.
Так например, в топках котлов электростанций сжигают топливо, чтобы нагреть воду и превратить её в пар. Энергия пара используется для приведения во вращение паровой турбины и связанной с ней электрической машины (генератора), которая служит уже источником электрической энергии. А потребители электрической энергии по желанию превращают её в тепло, свет, звук, механическую энергию движения машин, поездов, станков и механизмов, химическую и другие виды энергии.
Другое несравнимое преимущество электрической энергии — возможность передачи её по проводам на очень большое расстояние.
Механическую энергию паровой машины можно передать канатом или ремнём на расстояние в несколько десятков метров. Электрическую энергию по проводам можно передавать на сотни километров.
Первые в мире опыты по передаче электрической энергии на расстояние произвёл в Петербурге в 1874 году русский военный инженер Ф. А. Пироцкий. А промышленный опыт передачи электрической энергии на расстояние 175 километров был произведён впервые в 1891 году выдающимися русскими инженерами-электротехниками М. О. Доливо-Добровольским и Р. Э. Классовом.
В нашей стране имеется много линий электропередач протяжённостью 200–270 километров каждая. По таким линиям передаётся, например, электроэнергия от мощной Свирской гидроэлектростанции в Ленинград, со Сталиногорской тепловой электростанции — в Москву, с Днепрогэса — в Донбасс.
Фабрики и заводы могут поэтому размещаться там, где для них имеется производственное сырьё. Электрическую энергию можно быстро, удобно и дёшево подводить к этим предприятиям издалека по линиям электропередач.