36. Генератор змінного струму, його будова, принцип дії. Миттєве, амплітудне та діюче значення е. Р.С., напруги та сили змінного струму.

генератор складається з двох котушок, одна з яких вміщена в пазах нерухомого осердя з магнітного матеріалу (статора), а друга - у пазах рухомого осердя (ротора). Одна з цих обмоток призначена для створення магнітного поля, а друга є робочою, у ній індукується змінна ЕРС. У країнах СНД і Європи застосовують промислові струми з частотою 50 Гц, у США і Японії стандартом є 60 Гц.

Змінним струмом називають такий струм, який періодично змінюється за значенням і напрямом. Зазначимо, що характер зміни сили струму з часом у загальному випадку може бути різним

Постійний електричний струм силою І при напрузі U має потужність IU. Миттєве і середнє значення потужності для постійного струму є однаковими. Інша картина є в колах змінного струму. В колі змінного струму крім активного опору завжди діють увімкненні послідовно індуктивність і ємність, які утворюють реактивний опір і зумовлюють зсув фаз між струмом і напругою. Пояснюється це тим, що в одних випадках потрібний активний опір (теплові прилади, навантажені електричні двигуни), а в інших - реактивний (електромагніти). В загальному випадку в колі змінного струму між коливаннями сили струму і напруги існує зсув фаз, який визначається параметрами кола. Нехай напруга на кінцях ділянки кола і сила струму в ньому відповідно дорівнюють

Q = DU + A. 4

37. Трансформатор, його будова, принцип дії. Використання трансформаторів для передачі електроенергії.

Прилади, за допомогою яких перетворюється напруга змінного струму, називають трансформаторами. Технічний трансформатор складається з двох (або кількох) ізольованих обмоток провідника, намотаних на спільне замкнуте феромагнітне осердя .Кінці первинної обмотки (вхід трансформатора) приєднують до джерела змінного струму, а кінці вторинної обмотки (вихід) - до споживачів електричної енергії. Дія трансформатора грунтується на явищі електромагнітної індукції.

Розглянемо спочатку процеси, що відбуваються в ненавантаженому трансформаторі (вторинна обмотка розімкнута). Вважатимемо, що первинна обмотка має n₁ витків. Змінна вхідна напруга U₁ зумовлює виникнення змінного струму, який в свою чергу, створює в осерді трансформатора періодично змінний магнітний потік Ф = Ф₀ sin wt (1)

У реальних трансформаторах магнітний потік, що створюється струмом первинної котушки, не повністю пронизує вторинну котушку. Якщо розсіюванням знехтувати, то потік крізь обидві обмотки буде однаковим. У первинній обмотці зі зміною магнітного потоку виникає ЕРС самоіндукції.

Якщо к > 1, то трансформатор підвищує напругу і його називають підвищувальним, а при к < 1 трансформатор є знижувальним.Якщо розглядати навантажений трансформатор і знехтувати незначними втратами енергії на ньому, то можна вважати, що потужності в обмотках однакові: IU = I2U2

Як бачимо, що в підвищувальному трансформаторі напруга зростає, а струм зменшується, а в знижувальному - навпаки. Втрати енергії на трансформаторах не перевищує 2-3%.

Трансформатори за призначенням поділяють на кілька типів: силові, які застосовують при передаванні і розподіленні електроенергії для живлення силового та освітлювального навантаження; вимірювальні - для живлення електровимірювальних приладів; спеціальні, до яких належатьзварювальні й випробувальні трансформатори, а також трансформатори для рентгенівських апаратів.

У лабораторних практикумах широкого застосування набули автотрансформатори (ЛАТР). Це трансформатори, в яких наявною є лише одна обмотка. Роль вторинної обмотки тут відіграє частина первинної обмотки або, навпаки, частина вторинної обмотки відіграє роль первинної. Це залежить від того, чи є такий автотрансформатор підвищувальним, чи знижувальним