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:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Стандарт сжатия VESA VDC-M 17.05.2018 Ассоциация VESA представила Display Compression-M (VDC-M) - новый стандарт сжатия для интерфейсов подключения встроенных дисплеев мобильных устройств, включая смартфоны. Разработка, выполненная в сотрудничестве с MIPI, обеспечивает более высокий уровень сжатия (до 5:1) по сравнению со стандартом VESA Display Stream Compression (DSC), который обеспечивает сжатие до 3:1. При этом сохраняется "отсутствие видимой потери качества". Расплатой за повышение степени сжатия является усложнение схемы. Стандарт VDC-M стал третьим в семействе, которое также включает стандарт DSC 1.1, представленный в 2014 году, и стандарт DSC 1.2, опубликованный в 2017 году. Потребность в новом кодеке вызвана увеличением разрешения дисплеев. В ассоциации надеются, что VDC-M найдет такое же широкое применение, как и его предшественники. В MIPI уже планируют включить VDC-M в будущую спецификацию для мобильных дисплеев.

Другие интересные новости:

▪ Навигация на атомных часах заменит GPS

▪ Завершено строительство основной ступени сверхтяжелой ракеты Space Launch System

▪ Солнечная энергетика спасет пчел от вымирания

▪ Samsung Galaxy S III

▪ Перевод языка жестов в реальном времени

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электродвигатели. Подборка статей

▪ статья Организация укрытия населения. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Какая компания расплатилась с долгами на заре существования за счет выигрыша в казино? Подробный ответ

▪ статья Врач-физиотерапевт. Должностная инструкция

▪ статья Смешанные (комбинированные) кремы для обуви. Простые рецепты и советы

▪ статья Умножитель добротности магнитной антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025