42.Визначене трансформатору. Будова однофазного трансформатора.

Трансформатор – це ЕМ пристрій, який перетворює напругу змінного струму одного рівня в напругу змінного струму іншого рівня тієї ж частоти.

Т рансформатор складається з обмоток – первинної та вторинної (W1,W2), W2 може бути кілька, та осердя з магнітом”якого матеріалу(електротехнічна сталь) на якому розташовуються обмотки. Осердя набране з пластинок для втрат на вихрові струми і дистерезис(перемагнічування). Обмотки виконані в основному з міді.

43.Конструкції осердя Трансформаторів

Осердя бувають трьох типів

П -подібні (>1кВт великі втрати, добре охолодження)

Ш -подібні(бронові) - менші втрати, охолодження) ( )

О -подібні(тероїдні) малі витрати, низький..рівень охолодження ( )

44. Принцип дії Трансформатора

П ри подачі напруги на W1(~) в обмотці по закону ЕМІ – правилу Ленца – виникає протиЕрс, оскільки U1, Ерс W1l1 напрямлене проти причини свого виникнення, тобто проти зміни( ) вх МПт.

Коли Uвх скомпенсує протиЕрс в обмотці з”явиться I1, який викликає МПт Ф1, І1 і Ф1 – змінні.

U1=Umsinωt i1=Im1sinωt

l1=Im1sinωt Ф1=Фm1sinωt

МПт циркулює по осердю, перетинає витки W2

МПт. Ф1, перетинаючи витки W2, викликає Ерс l2 (Ерс взаємоІ). Під дією Ерс l2 виникає ЕС W2i2, також змінний, викликає

Ф2, струм І2 і МПт Ф2 – індукційний, тому Ф2 напрямлений проти причини свого виникнення – МПт Ф1.

Рівняння Трансформатора.

Е1=4,44 Фmfω1 f=50Гц

Е2=4,44 Фmfω2 ω=2πf

Загальний змінний МПт = Ф п = Ф1 -Ф2

45.Принцип саморегулювання Трансформатора.

Робота під навантаженням

П ри зміні струму в одній з обмоток струм в іншій обмотці також змінюється пропорційно( чи ).

Таким чином Фзап=const в осерді.

Фзап= Ф1 -Ф2 =const

U2=f(I2)

R н 0

46.Режим Хх Трансформатора.

На W1 подається напруга живлення, W2 розімкнута.

U 1=-Е1, І1 0

R н ∞, І2=0

U2=E2-max

Режим для вимірювання втрат Трансформатора

Електричні витрати на нагрівання проводів

( втрати у міді) 0

Втрати в осерді(втрати в сталі) – max

47.Режим КЗ Трансформатора.

W 2 замкнена

Струми багатократно

R нав 0

І 2 ∞, І 1 ∞

U 2 0, U1 0

Р міді max

Р ст min

48.Збитки енергії та ККД Трансформатора.

Втрати трансформатора у сталі вимірюють у режимі Хх, втрати у міді вимірюють в режимі Кз.

Коефіцієнт трансформації = це відношення l1 до l2 або W1 до W2.

Показує у скільки разів змінилась напруга на виході порівняно зі входом.

Рх=Рсталі Рк= Рміді

ККД=95-98% за рахунок малих втрат у осерді

49. Автотрансформатор

В автотрансформаторах W1 і W2 зв’язані електрично.

Ax - первинна обмотка з число витків W1

ax-вторинна з W2.

Rат=U1/U2=W1/W2

Спільна частина обмотки ax виготовляється проводом меншого перерізу,оскільки по ньому проходить εС I1-I2.

Тому у АТ значно заощаджується мідь та зменшені втрати(лише 1 обмотка).Переваги АТ↑ коли спільна частина обмотки велика тобто при наближені Ктр до 1.Звичайно у АТ Rат=1,1…2 і вони мають дуже високий ККД.

Недоліки

- при високих Rат АТ стає невігидним

- електричний зв’язок кіл обмежує використання автотрансформаторів для живлення високої напруги.

У випадку пробою ізоляції на навантаження подається повна напруга джерела живлення.

50.

Електрофізичні властивості напівП

напівП - це речовини, які проявляють властивості як П,так і Д в залежності від зн. y: ↑ t, опромінення, вплив εП і МП.

Структура напівП

4 валентних ê розташовані на останньому енергетичному рівні і беруть участь у ковалентному зв’язку.

При розриві ковалентного зв’язку валентні ê можуть вільно залишати свій атом,стаючи вільним,а атом перетворюється на +іон, +заряд іона=-заряд ê,цей +іон може приймати вільні ê речовини, які пішли від інших атомів,при чому атом знову стає нейтральнии,а сусідній атом → +іоном. Таким чином +заряд → по кристалічній решітці.

51.

НапівП р та n-типу.

При додаванні до напівП домішок(речовин іншої валентності) виникає домішкова провідність.Якщо до 4-валентного Ge додати 5-валентну домішку(P,сурьма,миш’як),то домішка заміщує атоми основної речовини

в кристалічній решітці,утворюючи при цьому ковалентні зв’язки з валентними ê основної речовини.

4 валентні ê домішки утворюють ковалентні зв’язки з ê основної речовини,а 1 ê залишаеться вільним і може переміщуватися по речовині. При цьому утворюється нерухомий +іон домішки.

Такі домішки називаються донорними, а напівП - n-типу.

При додаванні 3-валентної домішки утворююється напівП р-типу.

52.

Власна провідність.

напівП-це речовини,які проявляють властивості як П,так і Д в залежності від зн.y.Умовами провідності є: ↑t,опромінення εП і МП.Ці умови сприяють появі власної провідності напівП.

За впливу вищезгаданих зн.факторів ковалентні зв’язки валентних ê атомів речовини руйнуються.При цьому утворюється вільні носії зарядів ê та + іони.Коли така речовина натрапляє до εП,то у ній відбувається направлений рух цих частинок,тобто з’являеться εС.

53. Вах р-n переходу