Трансформатор

Такие две катушки на общем сердечнике называются трансформатором (см. рис. 7). Впервые его применил в 1876 г Яблочков.

Для первичной катушки, согласно второму правилу Кирхгофа, можно записать:

Здесь ‑ внешняя ЭДС, подключена к первичной катушке трансформатора, ‑ ток, протекающий в первичной катушке, ‑ сопротивление провода, которым намотана первичная катушка, ‑ падение напряжения на сопротивлении катушки.

При этом различают омическое сопротивление катушки ‑ сопротивление, которое оказывает катушка прохождению через нее постоянного тока. И индуктивное сопротивление катушки ‑ сопротивление, которое оказывает катушка протеканию через нее переменного тока. Частота колебаний тока в промышленной сети ‑ . Для силовых трансформаторов включаемых в такую сеть, индуктивное сопротивление чрезвычайно мало, по сравнению с омическим, поэтому в данном случае этим сопротивлением пренебрегают.

Кроме того, обычно в катушках используют провод с малым удельным сопротивлением (медь). Поэтому и омическое сопротивление катушки мало, также мало и падение напряжения на ней. Поэтому правило Кирхгофа в этом случае будет иметь вид:

Аналогичное соотношение можно записать и для вторичной катушки:

Отсюда ‑ . Используя закон сохранения энергии, обычно записывают еще одно соотношение ‑ .

Таким образом, мы видим, что не зря трансформатор назвали трансформатором ‑ преобразователем. Он действительно преобразуют электрическую энергию первичной катушки, по которой течет ток силы и в которой действует ЭДС индукции , в электрическую энергию вторичной катушки, но уже с другим током и другим значением ЭДС индукции .

Однако необходимо иметь ввиду, что это ‑ простейшие рассуждения о работе трансформатора. При этом, если мы считаем что мощность, развиваемая в первичной катушке равна мощности вторичной катушки, то мы полагаем тем самым, что КПД трансформатора равен единице, что выполняется далеко не всегда.

Дата добавления: 2014-01-11