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 / n1коэффициент 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.