Трансформатори
Трансформатори
Серед приладів змінного струму, що знайшли широке використання в техніці, значне місце займають Трансформатори . Принцип дії трансформаторів, базується на явищі електромагнітної індукції.
Простий трансформатор складається з сердечника замкнутої форми з феромгнетика, на який намотано дві обмотки: первинна і вторинна. При цьому феромагнетик повинен бути магнітом'яким, тобто не зберігати залишкового намагнічування
Первинна обмотка під'єднується до джерела змінного струму з ЕRС e1(t) тому в ній виникає струм J1(t) що створює в сердечнику трансформатора змінний магнітний потік Ф який практично без розсіювання циркулює по замкнутому магнітному сердечникові і, отже, пронизує всі витки первинної і вторинної обмоток. У режимі холостого ходу, тобто при розімкненому колі вторинної обмотки, струм в первинній обмотці достатньо малий із-за великого індуктивного опору обмотки. У цьому режимі трансформатор споживає невелику потужність.
Ситуація різко змінюється, коли в коло вторинної обмотки включається опір навантаження Rн і в ній виникає змінний струм J2(t). Тепер повний магнітний потік Ф у сердечнику створюється обома струмами. Але згідно правилу Ленца магнітний потік Ф2 , що створюється індукованим у вторинній обмотці струмом J2 направлений назустріч потоку Ф1, що створюється струмом J1 у первинній обмотці: Ф = Ф1 – Ф2. Звідси витікає, що струми J1 і J2 змінюються в протифазі, тобто мають зсув фаз 180°.
нший важливий висновок полягає в тому, що струм J1 у первинній обмотці в режимі навантаження значно більше струму холостого ходу. Це витікає з того, що повний магнітний потік Ф у сердечнику має бути в режимі навантаження таким же, як і в режимі холостого ходу, оскільки напруга u1 на первинній обмотці в обох випадках одне і те ж. Ця напруга рівна ЕРС джерела e1 змінного струму. Оскільки магнітні потоки, пронизливі обмотки, пропорційні числу n1 і n2 витків в них, можна записати для первинної обмотки:
