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:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Случайная новость из Архива Русские покупают гаджетов больше, чем американцы и европейцы 31.01.2012 Из 10 стран, опрошенных Accenture, среднегодовые доходы в России оказались самыми низкими, а процент расходов на гаджеты при этом - одним из самых высоких. По данным исследования американской консалтинговой компании Accenture, в России покупатели тратят на потребительскую электронику в среднем 3,6% своего годового дохода. В США, например, этот показатель составляет 1,8%, в Германии и Франции - 2%. Данные основываются на опросе 10 тыс. покупателей из 10 стран: Японии, России, США, Швеции, Германии, Франции, Индии, Южной Африки, Бразилии и Китая. При этом авторы подчеркивают, что исследование везде отражает среднюю ситуацию по стране, за исключением России, Китая, Индии и Южной Африки, где опрос проводился, главным образом, среди городского населения. Как показал опрос, тратить на гаджеты больший процент доходов характерно для всех развивающихся стран. Больше же всего это любят делать в Китае, где на электронику тратят в среднем 4,5% годового дохода. Наименьший процент годового бюджета на гаджеты выделяют японцы - всего 1,3%. Стоит отметить, что при этом из всех опрошенных стран в России исследователи обнаружили самый маленький среднегодовой доход - $27,75 тыс. В пересчете на российскую валюту это означает зарплату примерно 69 тыс. руб. в месяц. В Японии, где на гаджеты тратят меньше всего, для сравнения, исследователи насчитали среднегодовой доход в 79 $тыс. Что касается планов по приобретению новых гаджетов на ближайшие 12 месяцев, самой желанной покупкой в России, равно как и в других странах, является смартфон: его намереваются купить до 28% опрошенных. При этом аналитики отмечают, что Россия показала самый высокий уровень роста владения смартфонами среди других стран - число их владельцев за год выросло на 34%. Примечательно, что Россия и Бразилия на фоне других стран выделяются особой любовью к нетбукам: в России их планируют приобрести 22% опрошенных в возрасте 18-34 лет и 15% - в возрасте старше 35 лет. Для сравнения, в США этот показатель не превышает 10%, в Германии - 6%. Что касается планшетных компьютеров, их покупка входит в планы 23% опрошенных в России потребителей 18-34 лет и 16% - старше 35 лет. Больше всего о "таблетках" мечтают в Бразилии - их планируют приобрести до 30% опрошенных, а менее всего - в Японии, где такая покупка запланирована не более чем у 4% респондентов. Стоит также отметить, что в России самый высокий процент опрошенных, использующих планшет главным образом для работы - 8%. Самый низкий процент таких пользователей - в Японии, всего 1%

Другие интересные новости:

▪ PocketBook 650

▪ Умный жилет-поводырь для слабовидящих

▪ Пластик превращается в съедобные грибы

▪ Новый изолированный AC/DC-преобразователь 125 Вт с двумя выходами

▪ Пользователи онлайн-магазинов чаще просматривают товары, чем покупают их

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструменты и механизмы для сельского хозяйства. Подборка статей

▪ статья "Фигура" и "фон". Энциклопедия зрительных иллюзий

▪ статья Что такое лемур? Подробный ответ

▪ статья Ноготки лекарственные. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Биполярный автоматический электростимулятор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простое зарядное устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026