Физические основы функционирования трансформаторов

Функционирование трансформаторов основано на связи цепей через магнитный поток.

При подключении к первичной обмотке, имеющей , витков, переменного напряжения в ней появляется переменный ток и возникнет магнитный поток который в основном будет замыкаться через магнитопровод и пронизывать витки как первичной, так и вторичной обмотки, имеющей витком, в результате чего в первичной обмотке индуцируется ЭДС , а во вторичной . Наличие ЭДС вызовет появление тока во вторичной обмотке, и на нагрузочном резисторе появится напряжение . Ток создаст магнитный поток . направленный навстречу потоку , в результате чего в магнит проводе установится результирующий магнитный поток . Незначительная часть потока, создаваемого током замыкается не через магнитопровод, а через воздух. Этот поток называется потоком рассеяния , точно так же существует поток рассеяния вторичной обмотки . В правильно сконструированном трансформаторе потоки рассеяния ничтожно малы, и ими можно пренебречь.

В соответствии со вторым законом Кирхгофа напряжение должно быть равно сумме падения напряжения на активном сопротивлении провода первичной обмотки и двух ЭДС, обусловленных потоками и сцепленными с первичной обмоткой:

Соответственно, для вторичной обмотки

Значение ЭДС, индуцируемой в первой обмотке, определяется скоростью изменения магнитного потока:

Действующее значение ЭДС [В] равно:

Магнитный поток можно выразить через индукцию :

Где - площадь поперечного сечения сердечника, см2

Тогда величина ЭДС первичной обмотки равна:

.

Соответственно, ЭДС вторичной обмотки равно

Из последних соотношений следует:

Это соотношение называется коэффициентом трансформации.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: