Трансформатор
Трансформатором называется устройство, состоящее из двух или более магнитосвязанных катушек, изолированных электрически (рисунок 1.36).
Катушки разделяют на первичную и вторичные. На первичную катушку подается входное напряжение, а к вторичным подключается нагрузка.
Рис. 1.36 Трансформатор
Определим соотношение между входным напряжением `U1 и вторичным напряжением `U2.
Если напряжение U1 приложено к первичной обмотке, то:
Напряжение на вторичной обмотке:
Коэффициент передачи K21равняется:
Коэффициент передачи K22характеризует степень воздействия
первичной обмотки на вторичную.
Если приложить напряжение к вторичной обмотке, например U2 ¢, то
а напряжение на первичной обмотке будет равно:
Коэффициент передачи при этом будет равен:
В общем случае, когда токи протекают как в первичной, так и во вторичной обмотках, степень взаимного влияния обмоток характеризуется коэффициентом связи k:
Коэффициент передачи трансформатора можно выразить через потоки:
где m = n2 / n1 — коэффициент трансформации.
Идеальным ___ трансформатором называется трансформатор, удовлетворяющий условиям:
1 . Поток рассеяния равен нулю, Фs=0;
2. Отсутствуют потери энергии, U2 I2= U2 I2,т.е.P1=P2.
Для уменьшения потока рассеяния в реальных трансформаторах
катушки помещают на замкнутые магнитопроводы, изготовленные из
материалов, обладающих малым сопротивлением магнитному потоку
(карбонильное железо, пермолой, ферриты).
Для идеального трансформатора (следовательно, и для большинства
реальных трансформаторов, так как они обладают малыми потерями)
справедливо:
Входное сопротивление трансформатора с нагрузкой zh равняется:
т.е. трансформатор играет роль трансформатора сопротивления:
Zн/Zвх=m2 - коэффициент трансформации сопротивления.