שנאי

שנאי (טרנספורמטור) הוא מכשיר אלקטרומגנטי שמעביר אנרגיה בין שתי מערכות זרם חילופין. תפקידו העיקרי הוא לשנות את רמת המתח או הזרם לפי הצורך.

השנאי מורכב משני סלילים (חוטים מלופפים) שמשותפים לשדה מגנטי שנוצר על‑ידי הזרם בסליל הראשון, שנקרא ראשוני. השדה המגנטי משרה כוח אלקטרו‑מניע בסליל השני, שנקרא משני. אם מספר הכריכות בסלילים שונה, המתח והזרם בצד השני ישתנו בהתאם.

בשנאי אידיאלי אין אובדן הספק, ולכן ההספק הנכנס שווה לזה היוצא. יחס המתחים שווה ליחס מספר הכריכות בסלילים. יחס הזרמים הוא ההפכי ליחס הזה.

משתמשים בשנאים כדי להעלות או להוריד מתח וזרם. הם משמשים גם להעברת אנרגיה מרחוק, לבידוד בין מעגלים (שנאי מבדל), וליצירת נקודת אפס בטכנולוגיות תלת‑פאזיות (שנאי הארקה).

שנאים נפוצים בנויים משני מוליכים מלופפים סביב ליבת ברזל משותפת. הליבה מורכבת מלוחות ברזל מבודדים כדי למנוע זרמים לא רצויים בליבה ולהפחית אובדן אנרגיה. בחלק מהשנאים משתמשים בחומרים מגנטיים מיוחדים שמקטינים הפסדים.

קיימים סוגים עיקריים: שנאי הספק, שנאי עצמי, שנאי מבדל, שנאי מתח ושנאי זרם. כל סוג מותאם לשימוש שונה.

בסלילת רשת חשמל משתמשים בשנאים להמיר בין רמות מתח שונות. הם מורידים מתח גבוה מאוד של קווי תמסורת לרמות של רחובות ולבתים, וכך מאפשרים שימוש בטוח במכשירים.

בציוד ביתי יש שנאים קטנים בתוך מתאמים וטעינות. הם מפחיתים או ממירים מתח עבור מכשירים שעובדים במתח שונה. לעתים כולל השנאי גם מיישר שממיר זרם חילופין לזרם ישר.

שנאים יוצרים רעשים שעשויים להיגרם מתנודות בליבה או מהרמונים בזרם. רעש כזה הוא גורם מעשי בתכנון ושימוש בשנאים.

שנאי (טרנספורמטור) מעביר חשמל מצד אחד לצד שני. הוא משנה את המתח או הזרם כדי שיתאים למכשירים.

יש שני סלילים (חוטים מלופפים). סליל אחד מקבל חשמל וקורא לו ראשוני (הכניסה). הוא עושה שדה מגנטי (אזור כוח). השדה גורם לחשמל להזיז בחוט השני. החוט השני נקרא משני (היציאה).
אם יש יותר סלילים בצד אחד, המתח שם יהיה גבוה יותר או נמוך יותר בצד השני.

בשנאי טוב כמעט אין איבוד אנרגיה. הכוח החשמלי שנכנס שווה לזה שיוצא. המתחים קשורים למספר הליפופים בסלילים.

שנאים משנים מתח כדי להעביר חשמל מרחוק ולתת חשמל לבתים ולמכשירים.
יש גם שנאים שמבודדים מעגלים כדי להגן על אנשים.

לשנאי יש ליבת ברזל (חומר שמרכז את השדה). סביב הליבה מלופפים את החוטים. הלוחיות בליבה מבודדות אחת מהשנייה כדי להפחית חום ואיבוד אנרגיה.

יש שנאי הספק, שנאי מבדל, ושנאי זרם, בין אחרים. כל אחד נועד לדברים שונים.

ברשת החשמל משתמשים בשנאים כדי להוריד את המתח הגבוה של הקווים לרמות בטוחות לבתים.

בבתים יש שנאים קטנים במטענים ובמכשירים. הם משנים מתח כדי שהמכשיר יעבוד נכון.

לפעמים שנאים מרעישים. זה קורה כשדברים בליבה רועדים. מעצבים שנאים כדי להקטין רעש.