Главная >> Физика. 9 класс. Пурышева

Глава 3. Электромагнитные колебания и волны

§ 37. Трансформатор

Какой ток называют переменным?

В чём состоит явление электромагнитной индукции?

1. Преимущества переменного тока по сравнению с постоянным были оценены далеко не сразу. Считается, что использование переменного тока началось с работ выдающегося русского электротехника и изобретателя Павла Николаевича Яблочкова (1847—1894). В 1876 г. он впервые применил переменный электрический ток для питания прообраза современной электрической лампочки — «свечи Яблочкова».

Одним из основных преимуществ переменного электрического тока является возможность изменения его напряжения и, как следствие, передача электрической энергии на очень большие расстояния, о чём более подробно пойдёт речь в следующем параграфе.

2. Для повышения или понижения напряжения используют трансформаторы. Трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника, собранного из пластин, на который надеты две катушки с проволочными обмотками (рис. 119). Одна обмотка, называемая первичной, присоединяется к источнику переменного напряжения. Вторая обмотка, называемая вторичной, присоединяется к потребителям электроэнергии.

3. В основе действия трансформатора лежит явление электромагнитной индукции. Рассмотрим принцип работы трансформатора, опуская некоторые детали. Пусть к первичной обмотке приложено напряжение U₁ и сила тока в ней I₁. При этом возникнет переменное магнитное поле, которое будет сконцентрировано внутри сердечника. Переменное магнитное поле, пронизывая витки вторичной обмотки, создаёт на её концах напряжение U₂. Если катушка замкнута на лампочку, то по цепи этой обмотки пойдёт ток силой I₂ и лампочка загорится.

4. Напряжение на каждом витке первичной и вторичной обмоток одинаково и равно и. Следовательно, напряжение на каждой из обмоток — U₁ = n₁u, a U₂ — n₂u, где n₁ и n₂ — число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора. Тогда можно записать:

Отношение напряжения на вторичной обмотке трансформатора к напряжению на первичной его обмотке равно отношению числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки.

Величина, равная этому отношению, обозначается буквой k и называется коэффициентом трансформации.

Если вторичная обмотка имеет большее число витков, чем первичная, то трансформатор повышает напряжение; если вторичная обмотка имеет меньшее число витков, чем первичная, то трансформатор понижает напряжение.

Трансформатор, изображённый на рисунке 119, имеет одну обмотку, рассчитанную на 6 или 12 В, а другую — на 127 и 220 В. Если первую обмотку соединить с источником напряжения 127 или 220 В, то трансформатор будет понижающим: напряжение на второй обмотке будет равно б или 12 В. Если же на вторую подать напряжение 6 В, то трансформатор будет работать как повышающий: с первой обмотки можно будет снять напряжение 127 или 220 В.

Окончание >>>