как работают вещи

 ак работают вещи: статьи и обзоры

√лавна€ | ‘орум |  ак работают вещи | «наки | Ёнциклопеди€ |  аталог сайтов |  арта | —татистика | ѕодписка





































”х ты!
а вы знаете, что измер€етс€ склерометром? подсмотреть







Rambler's Top100




 ак работают вещи: статьиЁлектроникаЁлектронные компоненты

 ак работает трансформатор


“рансформаторами в электротехнике называют такие электротехнические устройства, в которых электрическа€ энерги€ переменного тока от одной неподвижной катушки из проводника передаетс€ другой неподвижной же катушке из проводника, не св€занной с первой электрически.

«веном, передающим энергию от одной катушки другой, €вл€етс€ магнитный поток, сцепл€ющийс€ с обеими катушками и непрерывно мен€ющийс€ по величине и по направлению.

ѕринцип действи€ и устройство однофазного трансформатора




Ќа рис. 1а изображен простейший трансформатор, состо€щий из двух катушек I и II, расположенных коаксиально одна над другой.   катушке I подводитс€ переменный ток от генератора переменного тока √. Ёта катушка называетс€ первичной катушкой или первичной обмоткой. — катушкою II, называемой вторичной катушкой или вторичной обмоткой, соедин€етс€ цепь приемниками электрической энергии.

ѕринцип действи€ трансформатора

ƒействие трансформатора заключаетс€ в следующем. ѕри прохождении тока в первичной катушке ею создаетс€ магнитное поле, силовые линии которого пронизывают не только создавшую их катушку, но частично и вторичную катушку. ѕримерна€ картина распределени€ силовых линий, создаваемых первичною катушкою, изображена на рисунке.

 ак видно из рисунка, все силовые линии замыкаютс€ вокруг проводников катушки, но часть их на рис. 1б силовые линии 1, 2, 3, 4 замыкаютс€ также вокруг проводников катушки. “аким образом катушка I €вл€етс€ магнитно св€занной с катушкою II при посредстве магнитных силовых линий.

—тепень магнитной св€зи катушек I и II, при коаксиальном расположении их, зависит от рассто€ни€ между ними: чем дальше катушки друг от друга, тем меньше магнитна€ св€зь между ними, ибо тем меньше силовых линий катушки I сцепл€етс€ с катушкою II.

“ак как через катушку I проходит, как мы предполагаем, переменный ток, т. е. ток, мен€ющийс€ во времени по какому-то закону, например по закону синуса, то и магнитное поле, им создаваемое, также будет мен€тьс€ во времени по тому же закону.

Ќапример, когда ток в катушке I проходит через наибольшее значение, то и магнитный поток, им создаваемый, также проходит через наибольшее значение; когда ток в катушке I проходит через нуль, мен€€ свое направление, то и магнитный поток проходит через нуль, также мен€€ свое направление.

¬ результате изменени€ тока в катушке I обе катушки I и II пронизываютс€ магнитным потоком, непрерывно мен€ющим свою величину и свое направление. —огласно основному закону электромагнитной индукции при вс€ком изменении пронизывающего катушку магнитного потока в катушке индуктируетс€ переменна€ электродвижуща€ сила. ¬ нашем случае в катушке I индуктируетс€ электродвижуща€ сила самоиндукции, а в катушке II индуктируетс€ электродвижуща€ сила взаимоиндукции.

≈сли концы катушки II соединить с цепью приемников электрической энергии (см. рис. 1а), то в этой цепи по€витс€ ток; следовательно приемники получат электрическую энергию. ¬ то же врем€ к катушке I от генератора направитс€ энерги€, почти равна€ энергии, отдаваемой в цепь катушкой II. “аким образом электрическа€ энерги€ от одной катушки будет передаватьс€ в цепь второй катушки, совершенно не св€занной с первой катушкой гальванически (металлически). —редством передачи энергии в этом случае €вл€етс€ только переменный магнитный поток.

»зображенный на рис. 1а трансформатор весьма несовершенен, ибо между первичной катушкой I и вторичной катушкой II магнитна€ св€зь невелика.

ћагнитна€ св€зь двух обмоток, вообще говор€, оцениваетс€ отношением магнитного потока, сцепл€ющегос€ с обеими обмотками, к потоку, создаваемому одной катушкой.

»з рис. 1б видно, что только часть силовых линий катушки I замыкаетс€ вокруг катушки II. ƒруга€ часть силовых линий (на рис. 1б Ч линии 6, 7, 8) замыкаетс€ только вокруг катушки I. Ёти силовые линии в передаче электрической энергии от первой катушки ко второй совершенно не участвуют, они образуют так называемое поле рассе€ни€.

ƒл€ того чтобы увеличить магнитную св€зь между первичной и вторичной обмотками и одновременно уменьшить магнитное сопротивление дл€ прохождени€ магнитного потока, обмотки технических трансформаторов располагают на совершенно замкнутых железных сердечниках.




ѕервым примером выполнени€ трансформаторов может служить схематически изображенный на рис. 2 однофазный трансформатор так называемого стержневого типа. ” него первичные и вторичные катушки c1 и с2 расположены на железных стержн€х а Ч а, соединенных с торцов железными же накладками b Ч b, называемыми €рмами. “аким образом два стержн€ а, а и два €рма b, b образуют замкнутое железное кольцо, в котором и проходит магнитный поток, сцепл€ющийс€ с первичной и вторичной обмотками. Ёто железное кольцо называетс€ сердечником трансформатора.




¬торым примером выполнени€ трансформаторов может служить схематически изображенный на рис. 3 однофазный трансформатор так называемого броневого типа. ” этого трансформатора первичные и вторичные обмотки с, состо€щие кажда€ из р€да плоских катушек, расположены на сердечнике образуемом двум€ стержн€ми двух железных колец а и б.  ольца а и б, окружа€ обмотки, покрывают их почти целиком как бы бронею, поэтому описываемый трансформатор и называетс€ броневым. ћагнитный поток, проход€щий внутри обмоток с, разбиваетс€ на две равные части, замыкающиес€ каждое в своем железном кольце.

ѕрименением железных замкнутых магнитных цепей у трансформаторов добиваютс€ значительного снижени€ потока рассе€ни€. ” таких трансформаторов потоки, сцепл€ющиес€ с первичною и вторичною обмотками, почти равны друг другу. ѕредполага€, что первична€ и вторична€ обмотки пронизываютс€ одним и тем же магнитным потоком, мы можем на основании общего закола индукции дл€ мгновенных значений электродвижущих сил обмоток написать выражени€:

¬ этих




выражени€х w1 и w2 Ч числа витков первичной и вторичной обмоток, a d‘t Ч величина изменени€ пронизывающего катушки магнитного потока за элемент времени dt, следовательно есть скорость изменени€ магнитного потока. »з последних выражений можно получить следующее отношение: e1/e2 = w1/w2

т. е. индиктируемые в первичной, и вторичной катушках I и II мгновенные электродвижущие силы относ€тс€ друг к другу так же, как числа витков катушек. ѕоследнее заключение справедливо не только по отношению к мгновенным значени€м электродвижущих сил, но и к их наибольшим и действующим значени€м.

Ёлектродвижуща€ сила, индуктируема€ в первичной, катушке, будучи электродвижущей силой самоиндукции, почти целиком уравновешивает приложенное к той же катушке напр€жение. ≈сли через E1 и U1 обозначить действующие значени€ электродвижущей силы первичной катушки и приложенного к ней напр€жени€, то можно написать: ≈1 = U1

Ёлектродвижуща€ сила, индуктируема€ во вторичной катушке, равна в рассматриваемом случае напр€жению на концах этой катушки.

≈сли, аналогично предыдущему, через E2 и U2 обозначить действующие значени€ электродвижущей силы вторичной катушки и напр€жени€ на ее концах, то можно написать: ≈2 = U2

—ледовательно, приложив к одной катушке трансформатора некоторое напр€жение, можно на концах другой катушки получить любое напр€жение, стоит только вз€ть подход€щее отношение между числами витков этих катушек. ¬ этом и заключаетс€ основное свойство трансформатора.

ќтношение числа витковпервичной обмотки к числу витков вторичной обмотки называетс€ коэффициентом трансформации трансформатора.  оэффициент трансформации мы будем обозначать kт.

—ледовательно можно написать: ≈1/≈2 = U1/U2 = w1/w2 = kт

“рансформатор, у которого коэффициент трансформации меньше единицы, называетс€ повышающим трансформатором, ибо у него напр€жение вторичной обмотки, или так называемое вторичное напр€жение, больше напр€жени€ первичной обмотки, или так называемого первичного напр€жени€. “рансформатор, у которого коэффициент трансформации больше единицы, называетс€ понижающим трансформатором, ибо у него вторичное напр€жение меньше первичного.




–абота однофазного трансформатора под нагрузкою

ѕри холостой работе трансформатора магнитный поток создаетс€ током первичной обмотки или, вернее, магнитодвижущей силой первичной обмотки. “ак как магнитна€ цепь трансформатора выполн€етс€ из железа и потому имеет небольшое магнитное сопротивление, а число витков первичной обмотки беретс€ обычно большим, то ток холостой работы трансформатора невелик, он составл€ет 5Ч10% нормального.

≈сли замкнуть вторичную обмотку на какое-либо сопротивление, то с по€влением тока во вторичной обмотке по€витс€ и магнитодвижуща€ сила этой обмотки.

—огласно закону Ћенца магнитодвижуща€ сила вторичной обмотки действует против магнитодвижущей силы первичной обмотки

 азалось бы, что магнитный поток в этом случае должен уменьшатьс€, но если к первичной обмотке подведено посто€нное по величине напр€жение, то уменьшени€ магнитного потока почти не произойдет.

¬ самом деле, электродвижуща€ сила, индуктируема€ в первичной обмотке, при нагрузке трансформатора почти равна приложенному напр€жению. Ёта электродвижуща€ сила пропорциональна магнитному потоку. —ледовательно, если первичное напр€жение посто€нно по величине, то и электродвижуща€ сила при нагрузке должна остатьс€ почти той же, какой она была при холостой работе трансформатора. Ёто обсто€тельство имеет следствием почти полное посто€нство магнитного потока при любой нагрузке.

–абота однофазного трансформатора под нагрузкою»так, при посто€нном по величине первичном напр€жении магнитный поток трансформатора почти не мен€етс€ с изменением нагрузки и может быть прин€т равным магнитному потоку при холостой работе.

ћагнитный поток трансформатора может сохранить свою величину при нагрузке лишь потому, что с по€влением тока во вторичной обмотке увеличиваетс€ и ток в первичной обмотке и при том настолько, что разность магнитодвижущих сил или ампервитков первичной и вторичной обмоток остаетс€ почти равной магнитодвижущей силе или ампервиткам при холостой работе. “аким образом по€вление во вторичной обмотке размагничивающей магнитодвижущей силы или ампервитков сопровождаетс€ автоматическим увеличением магнитодвижущей силы первичной обмотки.

“ак как дл€ создани€ магнитного потока трансформатора требуетс€, как было указано выше, небольша€ магнитодвижуща€ сила, то можно сказать, что увеличение вторичной магнитодвижущей силы сопровождаетс€ почти таким же по величине увеличением первичной магнитодвижущей силы.

—ледовательно, можно написать: I2w2 = I1w1

»з этого равенства получаетс€ втора€ основна€ характеристика трансформатора, а именно, отношение: I1/I2 = w2/w1 = 1/kт, где kт Ч коэффициент трансформации.

“аким образом, отношение токов первичной и вторичной обмоток трансформатора равно единице, деленной на его коэффициент трансформации.

»так, основные характеристики трансформатора заключаютс€ в отношени€х ≈1/≈2 = w1/w2 = kт и I1/I2 = w2/w1 = 1/kт

≈сли перемножить левые части отношений между собой и правые части между собой, то получим I1E1/I2E2 = 1 и I1E1 = I2E2

ѕоследнее равенство дает третью характеристику трансформатора, которую можно выразить словами так: отдаваема€ вторичной обмоткой трансформатора мощность в вольт-амперах, почти равна мощности, подводимой к первичной обмотке также в вольт-амперах.

≈сли пренебречь потер€ми энергии в меди обмоток и в железе сердечника трансформатора, то можно сказать, что вс€ мощность, подводима€ к первичной обмотке трансформатора от источника энергии, передаетс€ вторичной обмотке его, причем передатчиком служит магнитный поток.

»сточник: Ўкола дл€ Ёлектрика







—мотри также:
 ак работает глаз
 ак работает диод
 ак сделать простейший электродвигатель
 ак работает электросварка
 ак сделать электромагнит
 ак работает лампа накаливани€
 ак работает батарейка
 ак работает ”«ќ (устройство защитного отключени€)
Ќазвание некоторых торговых марок производителей электроники
 ак правильно зар€жать аккумул€торы?


Loading...


Ќовые статьи на сайтах портала:
 ак организм сжигает жир?
     ак работают вещи: статьи„еловекќрганизм человека /
 ак создали свет€щиес€ растени€?
     ак работают вещи: статьи“ехнологииЌовые технологии /
 ак светитс€ светл€чок?
     ак работают вещи: статьићир вокруг∆ивотный мир /
 ак работает большой адронный коллайдер
     ак работают вещи: статьи“ехнологии»сследование мира /
 ак нестандартно использовать вилку?
     ак работают вещи: статьи“вой дом—воими руками /
 ак вилка покорила мир?
    ѕроисхождение знаковѕроисхождение традиций«астольные /
 ак работает дополненна€ реальность?
     ак работают вещи: статьи“ехнологииЌовые технологии /


Ќовые комментарии:

  √остева€ книга:
clydegr11 : Browse over 500 000 of the bes...
johnniefs3 : Teen Girsl Pussy Pics. Hot gal...
careyvw18 : Sexy teen photo galleries htt...
mattiebb2 : New sexy website is available ...
Legenda7 : –Т–Р–°–Ш–Ы–Ш–°–Ђ–Э–Ю –°–І–Р–°...
julianua69 : Scandal porn galleries, daily ...
Flintdooring : For cells growing in denial di...
hermanjo16 : Hot teen pics http://latina.p...
hermanbh60 : Dirty Porn Photos, daily updat...





© 2008-2011 ¬сЄ, права защищены.
»нтернет-журнал "как работают вещи"
¬опросы и предложени€ ждем по адресу ashestopalov@yandex.ru

√лавна€ |  ак работают вещи | «наки | Ёнциклопеди€
 аталог сайтов |  арта | ¬се статьи раздела | —татистика | Ќовости
јвторы | јвторам