Бесплатная техническая библиотека

Силовые трансформаторы. Теоретические положения. Принцип действия. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Справочник электрика

 Комментарии к статье

Трансформатором называется электрический прибор, у которого передача напряжения из одной обмотки в другую происходит посредством электромагнитной индукции.

Он состоит из замкнутого железного сердечника, на который надеты две (иногда и более) катушки с проволочными обмотками. Одна из обмоток, называемая первичной, подключается к источнику переменного напряжения. Вторая обмотка, к которой присоединяют "нагрузку", т. е. приборы и устройства, потребляющие электроэнергию, называется вторичной.

Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. При прохождении переменного тока по первичной обмотке в железном сердечнике появляется переменный магнитный поток, который возбуждает ЭДС индукции в каждой обмотке.

Мгновенное значение ЭДС индукции ε в любом витке первичной или вторичной обмотки согласно закону Фарадея определяется формулой

Если то

где - амплитуда ЭДС в одном витке.

В первичной обмотке, имеющей n₁ витков, полная ЭДС индукции равна

Во вторичной обмотке полная ЭДС равна , где n₂ - число витков этой обмотки.

Отсюда следует, что

(1)

Сумма напряжения u₁, приложенного к первичной обмотке, и ЭДС должна равняться падению напряжения в первичной обмотке:

где  R₁ - активное сопротивление обмотки, a i₁ - сила тока в ней.

Данное уравнение непосредственно вытекает из общего уравнения. Обычно активное сопротивление обмотки мало и членом i₁R₁ можно пренебречь. Поэтому

(2)

При разомкнутой вторичной обмотке трансформатора ток в ней не течет, и имеет место соотношение

(3)

Так как мгновенные значения ЭДС е₁ и e₂ изменяются синфазно, то их отношение в формуле (1) можно заменить отношением действующих значений Е₁ и Е₂ этих ЭДС или, учитывая равенства (2) и (3), отношением действующих значений напряжений U₁ и U₂:

(4)

Величина k называется коэффициентом трансформации. Если к>1 то трансформатор является понижающим, при к< 1 - повышающим.

При замыкании цепи вторичной обмотки в ней течет ток. Тогда соотношение

уже не выполняется точно и, соответственно, связь между U₁ и U₂ становится более сложной, чем в уравнении (4).

Согласно закону сохранения энергии мощность в первичной цепи должна равняться мощности во вторичной цепи:

(5)

где и I₁, I₂- действующие здачения силы тока в первичной и вторичной обмотках. Отсюда следует, что

(6)

Вывод. Из формулы следует, что повышая с помощью трансформатора напряжение в несколько раз, мы во столько же раз уменьшаем силу тока, и наоборот.

Вследствие неизбежных потерь энергии на выделение тепла в обмотках и железном сердечнике уравнения (5) и (6) выполняются приближенно. Однако в современных мощных трансформаторах суммарные потери не превышают 2-3 %.

Автор: Корякин-Черняк С.Л.

Смотрите другие статьи раздела Справочник электрика.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Электромобили Renault Trafic 14.05.2025 Французский автопроизводитель Renault представил новую серию коммерческих электромобилей, которая обещает изменить подход к городской логистике. Новая линейка Renault Trafic включает три модели, созданные совместно с компанией Volvo в рамках серии Flexis. Ожидается, что старт продаж автомобилей начнется в середине 2026 года. Новая серия электромобилей отличается не только экологичностью, но и современным дизайном. Модели Renault Trafic, Goelette и Estafette имеют футуристические черты, включая массивные бамперы и высоко расположенные фары. Все автомобили построены на инновационной модульной платформе Software Defined Vehicle, что позволяет компании создавать различные варианты машин, отличающихся по размерам и функциональности. В зависимости от модели, фургоны Renault Trafic и Goelette будут доступны в двух длинах: L1 - 4,87 метра и L2 - 5,27 метра. Высокий фургон Estafette, обладающий крышей высотой 2,6 метра, предлагается только в варианте L2. Все машины имеют одинаковую ширину - 1,92 метра, что делает их универсальными для различных условий эксплуатации. Особенность нового Renault Trafic - это вместительный грузовой отсек. В зависимости от модели его объем варьируется от 5,1 до 5,8 кубометра у фургонов и достигает 9,2 кубометра у Estafette. Внутри салона установлены современные цифровые приборные панели и вертикальный 12-дюймовый сенсорный экран, который управляет мультимедийной системой на базе Android. Также предусмотрено мобильное приложение для удаленного контроля различных функций автомобиля, что делает его использование еще более удобным. Все модели Renault Trafic оснащены электродвигателем мощностью 204 лошадиные силы и 345 Нм крутящего момента. Для пользователей доступны две версии с разным запасом хода - 350 и 450 километров на одном заряде. Это позволяет существенно повысить эффективность использования автомобилей для различных типов бизнеса и работы в городских условиях. Система зарядки также является значительным преимуществом. Благодаря 800-вольтовой электросистеме, зарядка автомобилей может быть выполнена на 80% всего за 20 минут. Вдобавок, фургоны оснащены функцией двунаправленной зарядки, что позволяет использовать аккумулятор автомобиля для питания других электрических устройств.

Другие интересные новости:

▪ Напитки из мяса

▪ От любви растут нервы

▪ DC-DC-преобразователь LT3466

▪ Создан эмбрион из клеток человека и свиньи

▪ Цифровой сигнальный процессор фирмы Analog Devices Blackfin

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Моделирование. Подборка статей

▪ статья С бухты-барахты. Крылатое выражение

▪ статья Какую всемирно известную советскую мелодию ее автор считал творческой неудачей? Подробный ответ

▪ статья Объем легких. Детская научная лаборатория

▪ статья Усилитель на микросхеме TDA7057, 2х3 ватта. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Чтение мыслей. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026