Физика (Магнетизм)_ЛЕКЦИИ И ВОПРОСЫ / OF5_5_Peremenny_tok_mini
.pdf5.5.4.Скин-эффект
Вслучае если в однородном проводнике с постоянным поперечным сечением течёт переменный ток, то плотность тока оказывается неодинаковой по сечению: она наибольшая на поверхности и наименьшая на оси проводника. При этом неравномерность тем больше, чем толще проводник и чем выше частота переменного тока, а при очень высоких частотах ток практически существует только в тонком приповерхностном слое проводника. Это явление называется скин-эффект и объясняется возникновением вихревого электрического тока электромагнитной индукции.
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
51 |
12+ |
|
Скин-эффект – вытеснение переменного тока на поверхность проводника: а и в – ток нарастает, б и г
– ток убывает
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
52 |
12+ |
|
Литература
Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. Том II. Электричество и магнетизм. – 4-е изд. – М.: Наука, 1969. – 368 с., §§44,49.
Калашников С.Г. Электричество. – М.: Наука, 1977. – 592 с., §§132,134,136.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. – 2-е
изд. – М., 1982. – С.291-299.
Нордлинг К., Остерман Д. Справочник по физике для учёного и инженера / Перевод с англ. А.В. Бармасова. – СПб.: БХВ-Петербург, 2011. – С.53-59, 219-272.
Павленко Ю.Г. Начала физики: Учебник. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Издательство « Экзамен», 2005. – 864 с. (Серия « Учебник»). – ISBN 5-472-00463-2, §4.7.3.
Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие: Для втузов. В 5 кн. Книга 2. Электричество и магнетизм. – 4-е изд., перераб. – М.: Наука.
Физматлит, 1998. – 366 с. – ISBN 5-02-015001-0, §8.4.
Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. – 6-е изд.,
стер. – М.: Высшая школа, 1999. – 542 с., ил. – ISBN 5-06-003634-0, §138.
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
53 |
12+ |
|
5.5.5. Трансформаторр
Электрическим трансформатором называется электромагнитное устройство, в котором переменный ток одного напряжения преобразуется в переменный ток той же частоты, но другого напряжения.
В 1876 г. трансформация переменных токов была предложена жившим во Франции русским электротехником Павлом Николаевичем Яблочковым для раздельного питания светильников переменным током, а шесть лет спустя её практически осуществил ассистент Московского университета И.Ф. Усагин, который демонстрировал трансформатор в 1882 г. на промышленной выставке в Москве.
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
54 |
12+ |
|
Схема трансформатора
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
55 |
12+ |
|
Первичная и вторичная обмотки
Ε = −n |
|
dΦ |
= −ωn Φcos ωt = Ε |
|
sin |
|
ωt − |
π |
||||||||||||
|
|
|
01 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
1 1 |
|
dt |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||
Ε |
|
= −n |
dΦ |
= −ωn Φcos ωt = Ε |
|
|
sin |
|
ωt − |
π |
||||||||||
2 |
|
02 |
|
|
||||||||||||||||
|
2 |
|
dt |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
U1 |
|
Ε1 |
|
n1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
≈ |
= |
≡ K |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
U |
2 |
Ε |
2 |
n |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Отношение K называется коэффициентом трансформации.
Если устройство трансформатора таково, что K < 1 (т. е. вторичное напряжение больше первичного), то трансформатор называется повышающим, если K > 1, то –
понижающим.
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
56 |
12+ |
|
Повышающий трансформатор: 1 – первичная обмотка; 2 – вторичная обмотка; 3 – сердечник; 4 – магнитный поток
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
57 |
12+ |
|
Повышающий трансформатор
(Step-up transformer)
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
58 |
12+ |
|
Понижающий трансформатор: 1 – первичная обмотка; 2 – вторичная обмотка; 3 – сердечник; 4 – магнитный поток
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
59 |
12+ |
|
Французский физик и астроном
Жан-Бернар Леон Фукó (Jean Bernard Léon Foucault)
(18.09.1819-1868)
© А.В. Бармасов, 1998-2013 |
60 |
12+ |
|