Трансформатор

Трансформатор

Трансформаторы – приборы, осуществляющие преобразование переменного тока, при котором напряжение увеличивается или уменьшается в несколько раз практически без потери мощности.

Устройство трансформатора: трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника, собранного из пластин, на который надеты две [иногда и больше] катушки с проволочными обмотками.

Первичная обмотка трансформатора подключается к источнику переменного напряжения.

Вторичная обмотка – обмотка, к которой подсоединяют нагрузку, т.е. приборы и устройства, которые потребляют электроэнергию.

При прохождении тока по первичной обмотке в ней возникает ЭДМ самоиндукции и появляется переменный магнитный поток. Катушка надета на сердечник. Значит и в сердечнике появляется переменный магнитный поток. На том же сердечнике находится и вторая катушка, значит и ее пронизывает тот же переменный поток. Переменный магнитный поток порождает ЭДС индукции в каждом витке вторичной катушки. Значение ЭДС индукции в катушке пропорционально числу витков этой катушки. Обычно активное сопротивление обмоток трансформатора мало, и им можно пренебречь. В этом случае напряжение на первичной катушке равно ЭДС самоиндукции, взятой с противоположным знаком.

Мгновенные значения ЭДС первичной и вторичной катушек изменяются синфазно, т.е. одновременно достигают максимума и нуля, поэтому пропорциональны и действующие значения этих ЭДС и напряжений:

= К

K – коэффициент трансформации равен отношению во вторичной и первичной обмотках трансформатора.

Отдача электроэнергии в цепь, присоединенную ко вторичной обмотке трансформатора, сопровождается потреблением от сети такой же энергии первичной обмоткой. Мощность в первичной цепи при нагрузке трансформатора, близкой к номинальной, примерно равна мощности во вторичной цепи:

U₁I₁ = U₂I₂ и

Это значит, повышая с помощью трансформатора напряжение в несколько раз, мы во столько же раз понижаем силу тока. И наоборот.

КПД трансформатора равен отношению мощности в нагрузке к мощности, подаваемой из сети на первичную катушку:

100%

Обсуждение почему сердечник делают не сплошным, а наборным, причем пластины склеены диэлектриком?

Обсуждение что может произойти, если случайно подключить трансформатор к источнику постоянного тока?

Каким преимуществом обладает переменный ток по сравнению с постоянным?

ЭДС генераторов электростанций не очень велика – около 10-20кВ – по причине опасности пробоя обмоток генератора. Однако при передаче электроэнергии необходимо увеличить напряжение для уменьшения потерь в линии электропередачи. Ток в линиях передач должен быть минимален, потому что прохождение тока нагревает провода и при этом теряется энергия.

ВОПРОСЫ

1.Чему равна энергия контура в произвольный момент времени?

2.При каких начальных условия возможны э/м колебания?

3.Какие физические величины изменяются?

4. Трансформатор, повышающий напряжение со 120 В до 360В, имеет 240 витков в первичной катушке. Определите, сколько витков во вторичной катушке и во сколько раз понижается сила тока.

⇐ Предыдущая 1 23