Вопрос 45. Трансформатор с линейными характеристиками. Устройство, принцип действия, баланс мощностей. Потери на вихревые токи и способы их уменьшения.
Трансформатор— статическое устройство, которое служит для преобразования тока, напряжения и сопротивления. Трансформатор не преобразует мощность.
Трансформатор состоит из ферромагнитного сердечника и двух или более обмоток. Обмотка, которая включается в сеть, называется первичной, а в которую включается нагрузка —вторичной.
Работа трансформатора
основана на явлении взаимной индукции.
Когда по первичной обмотке течёт ток,
в сердечнике возникает основной
магнитный поток. Этот поток пронизывает
обмотки и наводит в первичной обмотке
ЭДС самоиндукции 
и во вторичной — ЭДС взаимоиндукции
.
— коэффициент трансформации
Если 
,
,
трансформатор
понижающий по напряжению.
Если 
,
,
трансформатор
повышающий по напряжению.
Запишем комплексную мощность первичной и вторичной обмоток:
— уравнение баланса
мощностей для
трансформатора
Вывод: если трансформатор повышает по напряжению, то он понижает по току.
Небольшая часть магнитного потока замыкается по воздуху. Это потоки рассеивания.
Магнитное поле, пересекающее сердечник наводит в сердечнике ЭДС, которая вызывает в сердечнике токи. Они называются вихревыми. От этих токов сердечник нагревается. Чтобы уменьшить эти токи, надо увеличить электрическое сопротивление сердечника. Для этого:
сердечник набирают из отдельных тонких пластин 0,1 – 0,5 мм, изолированных друг от друга лаком;
в материал сердечника вводят специальные добавки, которые увеличивают его сопротивление.
Вопрос 46. Согласное и встречное включение двух взаимосвязанных катушек. Вариометр.
Согласнымназывается такое включение, когда потоки само- и взаимоиндукции направлены в одну сторону,встречным— когда в разные стороны.
(согласное включение)
и
— собственные магнитные потоки первой
и второй катушек (потоки самоиндукции).
Направление потоков определяем по правилу охвата правой руки.
— магнитный поток первой катушки,
который пронизывает витки второй (поток
взаимной индукции).
— магнитный поток второй катушки,
который пронизывает витки первой (поток
взаимной индукции).
Получилось согласное включение.
От каждого из потоков в катушке возникает ЭДС само- и ЭДС взаимоиндукции:
На концах обеих катушек будет действовать сумма ЭДС, т. к. катушки соединены последовательно:
— индуктивность при согласном включении
двух катушек
Чтобы получить встречное включение, надо поменять начало и конец одной из обмоток.
(встречное включение)
Получили встречное включение.
— индуктивность при встречном включении
двух катушек
Согласное и встречное включение используют для расчёта коэффициента взаимной индукции M:
Используют согласное и встречное
включение в устройствах для плавного
изменения индуктивности(вариометр).
Он состоит из двух катушек, одна
подвижная, а другая — неподвижная. При
вращении подвижной катушки направление
магнитных потоков изменяется от
согласного до встречного, поэтому
индуктивность меняется в пределе
.