Эксперименты в области электромагнитных явлений
165
шаться, то в пространстве окна будет иметь место градиент напряженности магнитного поля. Это градиент будет расти по мере потребления энергии магнитного поля вторичной обмоткой, что может быть зафиксировано появлением э.д.с. на измерительной обмотке. Эта э.д.с. должна быть пропорциональна значению тока во вторичной обмотке.
Рис. 3.1. Изменение градиента напряженности магнитного поля в трансформаторе с изменением нагрузки на вторичной обмотке: а - схема размещения обмоток в эксперименте; б - электрическая схема эксперимента; в - изменение э.д.с. на измерительной обмотке при изменении нагрузки на вторичной обмотке; г - эквивалентная механическая схема передачи энергии в газопроводе; I - положение упругой стенки при малом давлении; II - положение упругой стенки при большом давлении; д - эпюра давлений в газопроводе; е - эпюра скоростей в газопроводе
166
Глава 4.
Таким образом, необходимо на сердечнике трансформатора установить три обмотки - первичную и вторичную, разнесенные на максимальное расстояние друг от друга, и третью - измерительную, состоящую из двух одинаковых половин, включенных встречно друг другу, измерительная обмотка подключается к измерительному вольтметру.
Проведение эксперимента.
На сердечник трансформатора из трансформаторного железа Ш-40 надеты первичная и вторичная многослойные обмотки по 100 витков каждая шириной по 5 мм. Обмотки устанавливаются по краям среднего сердечника. Между ними располагается третья обмотка, состоящая из двух расположенных рядом витков, включенных встречно друг другу и. Эта обмотка является измерительной. Вторичная обмотка нагружена на переменный резистор, в ее цепь включен амперметр для измерения тока. Измерительная обмотка подключена к милливольтметру.
Как и предполагалось, при уменьшении сопротивления нагрузки во вторичной цепи и соответствующем увеличения тока в этой цепи напряжение на измерительной обмотке растет пропорционально значению тока, что подтверждает высказанное предположение о том, что передача энергии из первичной обмотки во вторичную происходит не через сердечник, а через изменение градиента напряженности магнитного поля, создаваемого током, протекающим в первичной обмотке.
Выводы
Проведенный эксперимент позволяет лучше понять физику процесса передачи энергии с помощью создаваемого током магнитного поля и высказать предположение о том, что в связи с убыванием напряженности магнитного поля с увеличением расстояния от первичной обмотки, коэффициент трансформации будет зависеть от взаимного расположения первичной и вторичной обмоток.
