Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) ( 8 ) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (8)

...Я вчера после нашего разговора задумался, а чем же вообще трансформатор от дросселя отличается? Скажем, взял, я две одинаковых железяки, намотал на них одно количество витков, в сеть включил, измеряю ток первички. Пока вторичка висит в воздухе, все одинаково, все понятно. Но как только я, скажем, на вторичку сопротивление повешу, сразу картинка меняется, ток в первичной обмотке подскакивает. Я никак не могу понять - оба уже включены, оба в одинаковых условиях. Так почему транс-форматор - это совсем не дроссель?..

Из переписки

2.1. Что такое магнитный поток?

Прежде чем приступить к рассмотрению принципов работы дрос-\ селей и трансформаторов, давайте разберемся, что такое магаитный поток и зачем он нам вдруг понадобился? Предположим, что в некотором пространстве существует магнитное поле, которое можно опреде-\ лить в каждой точке через его магнитную индукцию. Поместим в это ) поле поверхность 5" произвольной формы. Для наглядности предста-1 вим, что мы просто вырезали из пластиковой бутылки прозрачный сегмент S, как показано на рис. 2.1. Силовые линии поля как бы проте- кают сквозь эту поверхность.

Теперь давайте фломастером разобьем нашу поверхность на множество маленьких площадочек dS, которые за своей малостью будут казаться нам плоскими. Все это мы проделываем для того, чтобы не-, надолго возвратиться в каменный век, когда люди имели представление о Земле как о плоской бесконечной поверхности, и с помощью «первобытных» методов решить нашу задачку. Итак, поле в пространстве далеко не всегда бывает однородным, то есть через каждую площадку dS может протекать разное количество силовых линий-ручей-

2. «О холостом ходе, габаритной мощности и не только»

il Как работают высокочастотные дроссели

и трансформаторы




Рис. 2.1. Определение магнитного потока

ков. Река же из ручейков может сложиться, когда мы сложим все ручейки вместе. Поскольку площадок на поверхности dS очень много, мы переходим от суммирования к интегрированию:

Фд \BdS,

где Фд - поток индукции В через поверхность S.

Из интегрального определения трудно понять, что же все-таки представляет собой поток? Давайте, не мешкая, перейдем к полю, замкнутому в кольцевом магнитопроводе, и упростим задачу. Будем считать, что поле в магнитопроводе однородно, то есть любую сколь угодно малую площадку поперечного сечения пронизывает одинаковое количество силовых линий. Поэтому для наших практических расчетов мы всегда будем определять поток как

Фм = В8,

где S - площадь поперечного сечения магнитопровода; В - магнитная индукция в сердечнике.

Еще один важный закон, который нам нужно вспомнить, - это закон электромагнитной индукции или, как его называют реже, закон Фарадея. Явление электромагнитной индукции состоит в том, что в проводящем контуре, находящемся в переменном магнитном поле, возникает электродвижущая сила индукции (ЭДС). Если мы поместим в неременное поле виток из провода, как показано на рис. 2.2, то на клеммах Кл возникнет разность потенциалов - напряжение Е, а в замкнутом контуре потечет ток.



dt

то есть чем быстрее мы будем изменять поток Фд, тем большее значение ЭДС сможем получить на клеммах Кл.


Рис. 2.2. Электромагнитная индукция в проводящем контуре

Вспомним трансформатор, включенный в сеть переменного тока частоты 50 Гц. Поскольку напряжение на первичной обмотке меняется по синусоидальному закону, меняется и индукция в сердечнике, а значит, и поток. На вторичной обмотке появляется ЭДС индукции. Очевидно, что мы не в состоянии повлиять на скорость изменения сетевого напряжения, что эквивалентно снижению или повышению частоты. Как же выйти из положения, чтобы получить требуемое значение напряжения на вторичной обмотке? Оказывается, контур можно выполнить состоящим из W витков, и тогда под потоком следует понимать полный магнитный поток сквозь поверхности, ограниченные всеми W витками. В электротехнике эту величину называют пото-косцеплением.

1 , = 1

Расчет потокосцепления в общем случае - задача довольно сложная, требующая знания методов высшей математики. Для наших элек-

Звучит закон так: ЭДС электромагнитной индукции возникающая в контуре, численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока Фу сквозь поверхность, ограниченную этим контуром.



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) ( 8 ) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110)