2.2.1 Трансформаторы

Трансформатор осуществляет преобразование напряжения переменного или постоянного тока и/или гальваническую развязку в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике. Трансформатор это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного или постоянного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты [3].

Работа трансформатора основана на двух базовых принципах:

1. Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм)

2. Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция)

На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток намагничивания создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции, пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90° в обратную сторону по отношению к магнитному потоку.

В некоторых трансформаторах, работающих на высоких или сверхвысоких частотах, магнитопровод может отсутствовать.

2.2.2 Закон Фарадея

ЭДС, создаваемая во вторичной обмотке (Рис. 2.4), может быть вычислена по закону Фарадея (закон электромагнитной индукции), который гласит:

, (8)

где

 — напряжение на вторичной обмотке,

 — число витков во вторичной обмотке,

 — суммарный магнитный поток, через один виток обмотки.

Если витки обмотки расположены перпендикулярно линиям магнитного поля, то поток будет пропорционален магнитному полю и площади через которую он проходит.

ЭДС, создаваемая в первичной обмотке, соответственно:

, (9)

где

 — мгновенное значение напряжения на концах первичной обмотки,

 — число витков в первичной обмотке.

Поделив уравнение   на  , получим отношение:

, (10)

Соотношение (10) по-другому называется уравнением идеального трансформатора.

Заключение

В данной работе было представлено:

-Явление электромагнитной индукции с его историей открытия;

-Использование явления электромагнитной индукции в работе электрических машин, а именно: разобран принцип работы простейшего электрического генератора и трансформатора.

Список использованной литературы:

1. Жилко В.В. Физика: Учеб. пособие для 10-го кл. общеобразоват. шк. с рус. яз. обучения / В.В. Жилко, А.В. Лавриненко, Л.Г. Маркович. – Мн.: Нар. асвета, 2001. – 319 с.

2. Мякишев, Г.Я. Физика : Электродинамика. 10-11 кл. : учеб. для углубленного изучения физики / Г.Я. Мякишев, А.3. Синяков, В.А. Слободсков. – М.: Дрофа, 2005. – 476 с.

3. Силовые трансформаторы. Справочная книга / Под ред. С. Д. Лизунова, А. К. Лоханина. М.:Энергоиздат 2004. — 616 с. ISBN 5-98073-004-4

4. Электрические машины: Трансформаторы: Учебное пособие для электромех. спец. вузов/Б. Н. Сергеенков, В. М. Киселёв, Н. А. Акимова; Под ред. И. П. Копылова. — М.: Высш. шк., 1989—352 с. ISBN 5-06-000450-3

5. Электрические машины: Учеб. для студентов средн. проф. учебных заведений. Кацман М. М.  – 3-е изд., испр.-М.:Высшая школа, 2000.-463 с.:ил. ISBN 5-06-003661-8

22