Коэффициент трансформации

Трансформатор – статический электромагнитный аппарат для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения, той же частоты. Трансформатор повышает или понижает переменное напряжение. Работа трансформатора основана на явлении электромагнитной индукции.

Трансформаторы применяют в электрических цепях при передаче и распределении электрической энергии, а также в сварочных, нагревательных, выпрямительных электроустановках и многом другом.

Основными частями трансформатора являются:

1. Замкнутый ферромагнитный сердечник по которому проходит магнитный поток. Этот сердечник называется магнитопровод.

2. Две обмотки из изолированного медного провода. Обмотка, которая соединяется с источником питания, называется первичной, обмотка, к которой подключается нагрузка, называется вторичной.

Принцип действия трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции.

При протекании переменного тока по первичной обмотки создается магнитное поле. Магнитное поле замыкается по магнитопроводу и пересекает витки вторичной обмотки. Во вторичной обмотки индуктируется электродвижущая сила. При подключении вторичной обмотки к нагрузке в ней протекает ток. Электрическая энергия передается из первичной цепи во вторичную, несмотря на то, что первичная и вторичная обмотки изолированы друг от друга. Передача энергии осуществляется магнитным потоком, индуктирующим эдс во вторичной обмотке. В трансформаторе происходит электромагнитное преобразование энергии переменного тока.

Коэффициент трансформации

В каждом витке обмотки индуктируется одинаковая эдс, так как каждый из витков пронизывается одним и тем же магнитным потоком. Полная эдс обмотки равна эдс одного витка умноженная на число витков этой обмотки. Поэтому эдс первичной обмотки во столько же раз больше или меньше величины эдс вторичной обмотки. Эдс обмоток практически равны напряжениям этих обмоток.

Соотношение витков первичной N1 и вторичной N2 обмоток трансформатора определяет соотношение между его входным U1 и выходным U2 напряжениями и входным I1 и выходным I2 токами, при работе трансформатора под нагрузкой. Данное соотношение называется коэффициентом трансформации трансформатора:

Коэффициент трансформации больше единицы если трансформатор понижающий, и меньше единицы — если трансформатор повышающий.

Законспектировать и ответить на вопросы:

1. Какая обмотка называется первично

2. Какая обмотка называется вторичной

3. Нарисовать повышающий трансформатор

4. Нарисовать понижающий трансформатор

5. Определить коэффициент трансформации, если вольтметры, подключенные к первичной и вторичной обмоткам, показали 127В и 55 В, соответственно.

6. Определить число витков вторичной обмотки трансформатора, если коэффициент трансформации равен 10, а первичная обмотка имеет 2000 витков.

7. Как будет работать трансформатор, если на первичную обмотку подать постоянное напряжение