41) Степень потерь (и снижения КПД) в трансформаторе зависит, главным образом, от качества, конструкции и материала «трансформаторного железа» (электротехническая сталь). Потери в стали состоят в основном из потерь на нагрев сердечника, на гистерезис и вихревые токи. Потери в трансформаторе, где «железо» монолитное, значительно больше, чем в трансформаторе, где оно составлено из многих секций (так как в этом случае уменьшается количество вихревых токов). На практике монолитные сердечники не применяются. Для снижения потерь в магнитопроводе трансформатора магнитопровод может изготавливаться из специальных сортов трансформаторной стали с добавлением кремния, который повышает удельное сопротивление железа электрическому току, а сами пластины лакируются для изоляции друг от друга.

Потери в трансформаторе

В работающем трансформаторе всегда имеются как магнитные, так и электрические потери. Магнитные потери в трансформаторе слагаются из потерь на вихревые токи и гистерезис:

Величина этих потерь зависит от напряжения U₁ и магнитной индукции В. Можно считать, что при U₁ = const, р_он= В₂. Они не зависят от нагрузки, то есть являются постоянными. Электрические потери в обмотках, наоборот, переменные, то есть:

где р_кн – соответствует потерям при коротком замыкании трансформатора.

Если известны потери короткого замыкания при номинальной нагрузке, то электрические потери в трансформаторе можно определить по формуле:

где β – коэффициент загрузки трансформатора.

Суммарные потери в трансформаторе: ∑p=p_on+β²p_nn

Кпд трансформатора

КПД трансформатора находится по следующей формуле:

где

P₀ — потери холостого хода (кВт) при номинальном напряжении

P_L — нагрузочные потери (кВт) при номинальном токе

P₂ — активная мощность (кВт), подаваемая на нагрузку

n — относительная степень нагружения (при номинальном токе n=1).

Режимы работы трансформатора

1. Режим холостого хода. Данный режим характеризуется разомкнутой вторичной цепью трансформатора, вследствие чего ток в ней не течёт. С помощью опыта холостого хода можно определить КПД трансформатора, коэффициент трансформации, а также потери в стали.

2. Нагрузочный режим. Этот режим характеризуется замкнутой на нагрузке вторичной цепи трансформатора. Данный режим является основным рабочим для трансформатора.

3. Режим короткого замыкания. Этот режим получается в результате замыкания вторичной цепи накоротко. С его помощью можно определить потери полезной мощности на нагрев проводов в цепи трансформатора. Это учитывается в схеме замещения реального трансформатора при помощи активного сопротивления.

6) Электрон — стабильная, отрицательно заряженная элементарная частица, одна из основных структурных единиц вещества

Источниками электронов с более высокой энергией служат ускорители.

Источники электронов или инжекторы электронов называют также электронными пушками, в основе их действия лежит эмиссия электронов с поверхности вещества в результате различных процессов. В твердом теле энергетические уровни отдельных электронов размываются в зоны разрешенных состояний, отделенных друг от друга запрещенной зоной. В диэлектриках ширина запрещенной зоны такова, что электроны не могут переходить из заполненной зоны в зону проводимости. В полупроводниках ширина запрещенной зоны сравнительно мала и электроны, получая энергию извне, могут переходить из заполненной зоны в зону проводимости. В металлах (проводниках) заполненная зона и зона проводимости перекрываются и электроны могут рассматриваться как свободные. Энергетическое распределение электронов в металлах и полупроводниках описывается статистикой Ферми-Дирака

Электронно-лучевая трубка представляет собой электронно-лучевой прибор для осциллографии, приёма телевизионных изображений, электронно-лучевых коммуникаторов и ряда других областей техники. Во всех этих приборах создается тонкий пучок электронов (электронный луч), управляемый с помощью электрических или магнитных полей. Существует большое разнообразие электронно-лучевых трубок. Они могут быть с фокусировкой электронного луча электрическим или магнитным полем и с электрическим или магнитным отклонением луча; электронно-лучевые трубки бывают с различными цветами изображения на люминесцирующем экране; с различной длительностью свечения экрана (так называемое послесвечение). Они различаются также по размерам экрана, материалом баллона и другим признакам.

На рис. изображена в несколько упрощённом виде электронно-лучевая трубка. Слева расположен источник электронов — «электронная пушка». Она состоит из небольшого катода, скрытого внутри металлического цилиндра с отверстием, и короткой металлической трубки — анода. Анод, как всегда, заряжен положительно. В отличие от анода радиолампы этот анод не улавливает электронов, а только ускоряет их. Через отверстие анода электроны выходят очень тонким пучком в виде электронного луча.

Электронный луч падает на дно трубки — экран, покрытый светящимся составом. На экране, в том месте, куда попадает электронный луч, получается светлое пятнышко. Путь электронного луча проходит между двумя парами металлических пластин. Если пластины заряжены, то на пути луча возникает электрическое поле, и значит, луч должен

Рис. 21. Электронно-лучевая трубка.

изменить своё направление — он отклонится в сторону положительно заряженной пластинки. Представим себе, что в горизонтальной паре пластин верхняя пластина заряжена положительно, а нижняя — отрицательно. Тогда луч искривится и пятно окажется в верхней части экрана. Будем быстро менять знак зарядов этой пары пластин. Тогда пятно будет быстро бегать вверх и вниз по экрану, и мы увидим вертикальную светлую черту. Точно так же, быстро меняя знаки зарядов вертикальной пары пластин, можно получить горизонтальную светлую черту 

25) Выпрямители - это источники вторичного электропитания, реализующие статический метод преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока.