Главная > Физика > Физика для средних специальных учебных заведений
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 26.5. Преобразование переменного тока. Трансформатор.

Одно из важных преимуществ переменного тока перед постоянным заключается в том, что напряжение переменного тока относительно легко поддается изменению с помощью электромагнитной индукции, а способы преобразования постоянного тока сложны.

Прибор для преобразования напряжения и силы переменного тока при неизменной частоте называют трансформатором (рис. 26.7, а). Он был изобретен П. Н. Яблочковым в Трансформатор состоит из замкнутого сердечника, сделанного из мягкой стали или феррита, на котором имеются две изолированные друг от друга катушки (их называют обмотками) с разным числом витков. Первичная обмотка включается в сеть переменного тока, а вторичная — соединяется с потребителем.

Рис. 26.7.

Ток в первичной обмотке создает в сердечнике переменный магнитный поток (рис. 26.7, б), который наводит одинаковую э. д. с. индукции в каждом витке обеих обмоток. Если первичная обмотка имеет витков, а вторичная до», то э. д. с. индукции в обмотках прямо пропорциональны числу витков в них:

При разомкнутой цепи вторичной обмотки (холостой ход трансформатора) напряжение на ее зажимах равно . В первичной обмотке при этом течет слабый ток который называют током холостого хода. Так как падение напряжения на сопротивлении обмотки очень мало, то напряжение немного больше э. д. с. , но практически

Таким образом, при холостом ходе трансформатора напряжения на обмоттх прямо пропорциональны числу витков обмоток:

Если число витков во вторичной обмотке больше, чем в первичной то трансформатор называют повышающим, а если меньше, чем — понижающим. Отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки называют

коэффициентом трансформации

Итак, у понижающего трансформатора больше единицы, а у повышающего — меньше единицы.

Когда цепь вторичной обмотки замыкается (к трансформатору подключается нагрузка), ток вторичной обмотки 12 создает в сердечнике магнитный поток, направленный навстречу потоку первичной обмотки. Ослабление потока в сердечнике уменьшает э. д. с. в первичной обмотке. Поэтому ток в ней возрастает до такого значения при котором ее магнитный поток скомпенсирует встречный поток вторичной катушки и результирующий поток в сердечнике останется прежним.

Поскольку магнитный поток катушки пропорционален числу ее витков и току, то можно приближенно считать, что (на самом деле немного больше Отсюда

т. е. сила тот в обмотках обратно пропорциональна числу витков.

Падения напряжения на сопротивлениях обмоток невелики, поэтому можно считать , т. е. выражение (26.17). приближенно справедливо и для трансформатора под нагрузкой.

Из (26.17) и (26.19) следует, что Это означает, что мощности тока в первичной цепи и во вторичной цепи приближенно равны. (На рис. 26.7 б справа — условное изображение трансформатора.)

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление