![]() | ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
358 ЭДС на вторичном проводе при токе в первичном проводе 3 А, длине проводников 1,7 м Таблица 8.2
Пересчет ЭДС на вторичном проводе при токе в первичном проводе 1 А, длине проводников 1 м. _Таблица 8.3
Таким образом, экспериментально подтверждается возможность и целесообразность введения в электротехнику представлений о взаимоиндукции проводников, на основе которых уже можно определять и взаимоиндукцию контуров, проведя соответствующее интегрирование. 8.3.3. Электрический трансформатор Как известно, электрический трансформатор - это статическое устройство, предназначенное для преобразования величины переменных ЭДС и токов. Трансформатор состоит из нескольких электрически не соединенных и неподвижных друг относительно друга обмоток, связанных между собой путем электромагнитной индукции. Одна из обмоток является первичной, она присоединяется к внешнему источнику ЭДС, остальные обмотки являются вторичными, ЭДС в них возникает в результате пересечения их силовыми линиями магнитного поля, создаваемого током первичной обмотки. С вторичных обмоток преобразованное по величине напряжение передается потребителям энергии. Трансформатор с железным сердечником вследствие значительного увеличения коэффициента связи между обмотками позволяет при | 359 существенно меньших габаритах, чем трансформатор без сердечника, преобразовывать значительно большие мощности. Расчет трансформатора основывается на законе Фарадея е = -ррДдВ/dt, (8.146) где е - эдс, возникающая на обмотке, намотанной на железном сердечнике, площадь поперечного сечения которого равна S и материал которого имеет относительную проницаемость р; dB/dt - скорость изменения магнитной индукции в сердечнике. Обычно расчет обмоток трансформаторов производится по другой формуле, вытекающей из закона Фарадея: е= - 2npp0w2fl S / /, (8.147) где е - ЭДС на обмотке, р - относительная магнитная проницаемость железного сердечника, ро - маггнитная проницаемость вакуума, w -количество витков обмотки, / - частота питающего напряжения или тока, I - амплитуда переменного тока, S - площадь сечения сердечника, / - средняя длина силовой линии магнитного потока в сердечнике. Коэффициент трансформации к при ненасыщенном сердеченике при этом определяется как отношение числа витков вторичной обмотки \г, к числу витков первичной обмотки w2 (в некоторых справочниках он определен как обратная величина): k = w\iw2 = U\iU2. (8.148) Здесь U\ и U2 - напряжения на первичной и вторичной обмотках соответственно при отсутствии нагрузки на вторичной обмотке трансформатора (режим холостого хода). При анализе принципа работы трансформатора возникает серия вопросов: 1. Каким образом энергия передается магнитным полем из первичной обмотки во вторичную? 2. Какую роль играет железный сердечник для увеличения коэффициента связи между первичной и вторичной обмотками? 3. Почему при снижении сопротивления нагрузки во вторичной обмотке и увеличении вследствие этого в ней тока растет соответственно ток в первичной обмотке, т.е. каков механизм влияния тока во вторичной обмотке на величину тока в первичной обмотке? Ответ на первый вопрос принципиально рассмотрен выше при анализе электромагнитной взаимосвязи проводников. Электроны в |