Трансформаторы. На практике широко используются магнитные цепи - последовательность магнетиков, по которым проходит магнитный поток

На практике широко используются магнитные цепи - последовательность магнетиков, по которым проходит магнитный поток. В зависимости от характера тока возбуждения различают магнитные цепи постоянного, импульсного и переменного магнитных потоков. К магнитным цепям применимы правила Кирхгофа и формула

F = Ф×R_m, (18)

где F - магнитодвижущая сила; Ф - магнитный поток; R_m =- магнитное сопротивление, где - длина магнитной цепи; S - поперечное сечение участка магнитной цепи.

Магнитные цепи используют при расчетах постоянных магнитов, электромагнитов, магнитных реле, магнитных усилителей, трансформаторов и др. приборов. Трансформатор - устройство для повышения или понижения переменного напряжения. Он состоит из двух обмоток: первичной N₁ и вторичной N₂, которые расположены на замкнутом сердечнике, набранном из тонких изолированных пластин мягкого железа, для уменьшения потерь на вихревые токи, (рис. 3.30). Принцип действия трансформатора основан на том,

Рис. 7

что магнитный поток, созданный током в первичной катушке (обмотке), должен проходить через витки вторичной обмотки. Когда на пeрвичную обмотку подается напряжение U₁, возникающий переменный магнитный поток возбуждает во вторичной обмотке переменное напряжение U₂ той же частоты. Напряжение, подаваемое на первичную обмотку, связано со скоростью изменения магнитного потока, т. е. . (19)

Согласно закону Фарадея напряжение во вторичной обмотке

. (20)

Из (19) и (20) имеем (21)

где k - коэффициент трансформации.

Если N₂ < N₁, то трансформатор называют понижающим, если N₂ > N₁ - повышающим. При замыкании вторичной обмотки на нагрузку энергии выходная мощность Р₂ = I₂U₂cosj₂ (22)