Взаимоиндукция.ЭДС взаимоиндуции.Трансформаторы

Взаимоиндукция - это явление, в котором обнаруживается связь двух или более электрических цепей, при этом возникает ЭДС в одной из цепей при изменении тока в другой.

, т ,

где - коэффициент взаимной индукции, Гн (генри).

На взаимоиндукции основано действие трансформаторов - устройств, в которых преобразуется напряжение переменного тока.

В трансформаторе первичная обмо­т­ка с числом витков N ₁ сопротивлением R ₁ под­­ключается к источнику пе­ре­менного то­ка с напряжением U ₁. К клеммам вто­рич­ной обмотки с числом витков N ₂ под­клю­чается нагрузка с сопротивлением R ₂, по­требляющая энергию. Обмотки нави­ты на один и тот же сердечник, являющийся об­щим магнитопроводом с потоком Ф _В.

От­ношение напряжения сети к на­пря­же­нию на нагрузке называется коэф­фи­ци­ен­том трансформации: K = U ₂/ U ₁. При K >1 трансформатор – повышающий; при K< 1 трансформатор – понижающий.

,

Напряжение на вторичной обмотке трансформатора зависит от соотношения числа витков, знак минус говорит о том, переменные напряжения в обмотках противоположны по фазе.

Полученные соотношения применимы только к идеальному трансформатору. Причины потерь в реальном трансформаторе:

-активное сопротивление обмоток;

-индукционные токи в сердечнике (токи Фуко);

-перемагничивание ферромагнитного материала сердечника.

Пренебрегая потерями энергии в реальном трансформаторе(~1…2%), запишем равенство передаваемых мощностей на обмотках

т.е. токи и напряжения в обмотке трансформатора обратно пропорциональны.

K > 1: повышающий трансформатор, N ₂ > N ₁, U ₂ > U ₁, I ₂ < I ₁,

K < 1: понижающий трансформатор, N ₂ < N ₁, U ₂ < U ₁, I ₂ > I ₁.

Трансформатор, состоящий из одной обмотки, называется автотрансформа­то­ром (для понижающего автотрансформатора энергия подводится ко всей обмотке, а снимается с части обмотки).

Дата добавления: 2015-04-24