Open Library - открытая библиотека учебной информации. Индукция трансформатора

Open Library - открытая библиотека учебной информации. Индукция трансформатора

Индуктивность - трансформатор - Технический словарь Том V

Взаимная индукция. Трансформатор

Индуктивность - трансформатор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Взаимная индукция. Трансформатор

Презентация на тему: 9.10. Индуктивность трансформатора

ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ Лекция ВЗАИМНАЯ ИНДУКЦИЯ И ТРАНСФОРМАТОРЫ ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО

Взаимная индукция. Трансформатор

Индуктивность - трансформатор - Технический словарь Том V

Взаимная индукция. Трансформатор

Индуктивность - трансформатор

Тогда переменная ЭДС в первичной обмотке:

9.11. Энергия магнитного поля

Выразим энергию через параметры магнитного

Обозначим w – плотность энергии, или энергия в объеме

Плотность энергии магнитного

Электротехника Взаимная индукция. Трансформатор
просмотров - 276

Индуктивности трансформаторов Тр3 и Тр на рабочей частоте имеют сопротивления значительно большие, чем сопротивления емкостей фазовращателя С5 и С6 Коэффициенты трансформации Тр3 и Тр выбраны единичными, поэтому емкости конденсаторов С5, Св оказываются как бы включенными непосредственно в схему варикапного моста, представляя собой внутреннее сопротивление источников опорного напряжения. Величины емкостей С5 - С6 300 пкф значительно больше величины емкостей каждого плеча варикапного моста ( СПЛеча - 3 пкф) и поэтому являются практически идеальными источниками питания. Индуктивность трансформаторов с ростом частоты уменьшается. В соответствии с этим необходимо различать значения постоянных элементов сети при частоте 50 гц и значения этих же постоянных при частоте восстановления напряжения. Все постоянные элементов сети, значения которых должны при расчетах приниматься при частоте восстановления напряжения, ниже обозначены без штриха в отличие от соответствующих значений при частоте 50 гц, обозначенных со штрихом. Индуктивность трансформатора связи принимается постоянной, L 0 1 гн. Емкости и индуктивности трансформаторов и прочей аппаратуры, расположенной на стороне переменного тока преобразовательного моста, образуют колебательные контуры, в которых при каждой коммутации возбуждаются затухающие колебания. Частота этих колебаний примерно 10 кгц. На практике эти колебания демпфируют с помощью цепочек из соединенных последовательно емкости и сопротивления, присоединяемых к шинам переменного тока моста или же параллельно самим вентилям. Нужно стараться уменьшить потери в демпфировании, так как они значительны. Определяем величину индуктивности трансформатора в выходной цепи. При определении величины индуктивности трансформатора следует учитывать только RB, так как выходное сопротивление транзистора достаточно высоко, поэтому цепь первичной обмотки можно считать практически разомкнутой. Кроме того, для уменьшения нелинейных искажений, вносимых токами намагничивания, вводится обратная связь. Выходное сопротивление транзистора может быть уменьшено введением обратной связи между коллектором и базой. Применение бифилярной намотки уменьшает нелинейные искажения. Полный размах напряженияша обмотке w, используемый для расчета максимальной плотности магнитного потока, равен приблизительно % ЕК. Трехфазный выпрямитель при соединении обмоток трансформатора по способу звезда - звезда с выведенной нейтралью. а - схема соединений. б - выпрямленное напряжение. в - анодные токи. г и д - токи во вторичной и первичной обмотках трансформатора. Будем считать, что индуктивность трансформатора равна нулю. Измерение асимметрии диф-тора и индуктивность ференциального трансформатора, рассеяния трансформаторов оказывают влияние на параметры фильтра. Определение величины асимметрии полуобмоток дифференциального трансформатора может быть выполнено в измерительной схеме на рис. 34, где Т - исследуемый трансформатор; R - резистор сопротивлением 100 ом; Rz - переменное безындукционное сопротивление 0 - 150 ом. Эквивалентная схема усилителя НЧ с трансформаторной связью. Предполагается, что величины индуктивностей трансформатора и емкости блокировочного конденсатора выбраны для усиления до частоты 20 гц. Типы магнитопроводов в трансформаторах. Большое значение в определении индуктивности трансформатора или дросселя имеет качество стали ( in) и качество сборки сердечника, плотность набивки сердечника, которая зависит от наличия заусенцев и гладкости поверхности пластин. Наибольшую сложность представляет вычисление индуктивности эквивалентного трансформатора Ьэ, так как нам неизвестны ни точная форма фиктивной обмотки, ни распределение намагничивающих сил. Технические данные зарядного устройства типа У 3 - 400.| Размеры зарядного устройства типа УЗ-400 а - переднее присоединение. б - заднее присоединение.Конденсатор С совместно с индуктивностью трансформатора ТТ образует феррорезонансный контур, обеспечивающий сравнительно постоянное напряжение на выходе трансформатора при изменении токов в широком диапазоне. Принципиальная схема зарядного устройства УЗ-401. Конденсатор С совместно с индуктивностью трансформатора ТТ образует резонансный контур, благодаря чему обеспечивается сравнительно постоянное напряжение на выходе трансформатора при изменении токов в широких пределах. Остаточная энергия, запасенная в индуктивности трансформатора 4Т1, по окончании заряда конденсаторов во вторичных цепях создает в обмотке обратной связи ( выводы 5, 3) напряжение положительной обратной связи. Будучи приложенным между эмиттером и базой транзистора 4VT4, оно приводит к возникновению колебательного блокинг-процес-са, в результате чего 4VT4 автоматически открывается с определенной частотой. При открытом транзисторе его коллекторный ток протекает по цепи: источник 290 В, обмотка трансформатора 4Т1 ( выводы 19, 1), переход коллектор - эмиттер 4VT4, включенные параллельно резисторы 4 ( R14, R16), источник - 290 В. Через резисторы 4 ( R14, R16) из-за наличия в этой цепи индуктивности обмотки трансформатора 4Т1 ток нарастает по пилообразному закону. Падение напряжения тоже нарастает по пилообразному закону. В стадии формирования крыши импульса в индуктивности трансформатора запасается значительная энергия. Ваттметр яа эффекте Холла с двумя перемножающими устройствами, включенными по схеме Арона. Добавочное сопротивление в цепи напряжения и индуктивность трансформатора тока могут быть подобраны таким образом, чтобы вторичный ток трансформатора, являющийся управляющим током датчика, отставал по фазе от напряжения на нагрузке на такой же угол, на какой отстает магнитный поток в сердечнике перемножающего устройства от создающего его тока нагрузки. Зависимость максимальной выходной мощности, мощности рассеяния триода ( пунктир и максимального к. п. д. от коэффициента трансформации для различных напряжений источника питания. В этом случае энергия, запасенная в индуктивности трансформатора, отдается не только нагрузке: часть ее идет обратно в источник питания. Схемы на варисторах для защиты транзисторов от пробоя. При этом избыточная энергия, запасенная в индуктивности трансформатора, поглощается варистором, а импульс напряжения обратного хода ограничивается. В качестве индуктивности половины линии после исключения индуктивности трансформатора, который теперь замкнут накоротко, остается лишь L 0 3 гн. Пауза между импульсами в цепи нагрузки определяется индуктивностью трансформатора Т2 и величиной коммутирующей емкости. Начальная скорость ПВН, которая встречается в электросетях 245 кв в случае к. з. на шинах за трансформатором, в функции того же отношения, что и на 10. Там L; Lz; La являются составляющими индуктивности трансформатора, Ci; Ci и Со - соответствующими составляющими емкостей, а С о - емкость между шинами В и землей. В этой схеме ПВН имеет двухчастот-ный характер.

При правильном подборе добавочного сопротивления в цепи напряжения и индуктивности трансформатора тока фазовая погрешность, обусловленная отставанием потока в сердечнике от тока нагрузки, может быть полностью устранена.Это позволяет демпфировать колебания в паразитном контуре, образованном индуктивностью трансформатора, межвитковой емкостью и емкостью входной цепи транзисторного ключа. Кроме того, сопротивление резистора определяет порог нечувствительности ключа к импульсу входного тока.Схема цепи при неодновременном замыкании контактов выключателя, включающего линию.| Схема трехфазной линии разрыве одной фазы. Емкость С после разрыва провода оказалась соединенной последовательно с индуктивностью трансформатора. В таком режиме возможно опрокидывание фазы и, следовательно, повышение напряжения на емкости С и индуктивности трансформатора.При комплексной нагрузке ( например, полное сопротивление громкоговорителя или индуктивность трансформатора на низких частотах) возникает сдвиг фаз между, переменным напряжением сетки и анодным1 током.Как известно, индуктивность и волновое сопротивление линий электропередачи, индуктивность трансформаторов и других подобных устройств в той или иной мере зависят от частоты.Томи при перезаряде конденсатора меняются столь медленно, что можно пренебречь индуктивностями трансформатора.Конденсатор Си, который включен последовательно с ОК, образует с индуктивностью трансформатора и катушек колебательный контур, за счет чего первая гармоника отклоняющего тока увеличивается и ток приобретает 5-образную форму, необходимую для устранения симметричных ( подушкообразных) искажений изображения в широкоугольных кинескопах со 110-градусным отклонением.Требуется точная настройка - базового контура, образованного емкостями варикапов и индуктивностью базового трансформатора Тр5 в резонанс с частотой питающего генератора и сохранение этого резонанса при изменении емкостей варикапов в процессе работы.Полная индуктивность короткой сети печной установки, помимо рассчитанной выше, включает индуктивность трансформатора и его ошиновки. Индуктивность трансформатора указывается его заводом-изготовителем, а индуктивность ошиновки определяется при проектировании печной подстанции.Трансформатор представлен обычной П - образной схемой замещения с индуктивностью LT, равной проходной индуктивности трансформатора, и емкостями обмотки ( междуфазной Ст ф и на землю Ст.Этого можно добиться, если емкость выбрана так, что совместно с индуктивностью трансформатора образует параллельный резонансный контур, настроенный на частоту первой гармоники процесса преобразования.Одна из них вызвана резонансом токов на частоте Д в контуре, содержащем индуктивность трансформатора и входную емкость следующей лампы, а другая - резонансом напряжений на частоте / 2 в цепи, содержащей индуктивность рассеивания трансформатора и ту же емкость.Для первого варианта невыполнение условий (6.22) приводит к появлению интервала, при котором энергия индуктивности трансформатора Т1 уже вся передана в нагрузку, а мощный транзистор не открывается, поскольку к его эмиттерному переходу приложено закрывающее напряжение от УГР. После снятия этого напряжения база транзистора оказывается под положительным потенциалом за счет тока смещения и практически без задержки начинается этап накопления энергии н - Закон регулирования при этом изменяется, а максимальная частота, соответствующая минимуму тока нагрузки, уменьшается.При отключении холостого хода трансформатора, сопровождающемся срезом тока, электромагнитная энергия, запасенная в индуктивности трансформатора, переходит в электростатическую энергию заряда емкости, шунтирующей индуктивность. Емкость эта представляет собой емкость шин и вводов трансформатора.

В этой схеме замещения учтено наличие трех фаз трансформатора и линии, а также указаны различные индуктивности трансформатора, по которым протекают составляющие тока, а именно: Ьг - в индуктивной ветви и Л1 - в емкостной ветви. На схеме показана также емкость с между каждым из двух здоровых проводов и больным проводом линии. Она включена параллельно индуктивности рассеяния S трансформатора. Эти колебания ясно видны на осциллограммах фиг.Если средняя крутизна нагрузочной кривой увеличивается вследствие снижения сопротивления нагрузки ( например, за счет индуктивности трансформатора на низких частотах), то легко может возникнуть перегрузка по анодному току. Особенно неприятны такие искажения в том случае, когда одновременно передаются низкие и высокие частоты и возникает взаимная модуляция.Принципиальные схемы тиратронных генераторов ГИТ-1М ( о и ВГИ-3 ( б. При открывании тиратрона 7 происходит разряд конденсатора GI и заряд конденсатора С2, при этом из-за индуктивности трансформатора ИТ конденсатор С перезаряжается.Схема подключения источника синусоидального напряжения к трансформатору, нагруженному на резистор. Источник синусоидального напряжения с амплитудой Um подключен к трансформатору с числом витков обмоток Wl и Wr Индуктивность трансформатора L подключена к первичной обмотке, вторичная обмотка нагружена на сопротивление R.В колебательном контуре их использование не снижает, вообще говоря, испытательную мощность установки, так как индуктивность трансформаторов ( в режиме короткого замыкания индуктивность рассеяния) представляет собой составную часть общей индуктивности колебательного контура за счет соответствующего уменьшения индуктивности реактора. В частном случае, когда реактивность трансформатора в точности равна индуктивности, необходимой для получения промышленной частоты, можно не устанавливать реактор.С ( рис. 2 - 18 о), а величиной индуктивности L, представляющей собой сумму индуктивности трансформатора я ливии, пренебрегают, так как практически влияние ее незначительно.После окончательного расчета коэффициентов трансформации а, ; и активных сопротивлений обмоток трансформатора следует приступить к расчету индуктивности L трансформатора.Уменьшение размера по горизонтали происходит при наличии зазоров в стыках ферритового сердечника строчного трансформатора, в этом случае из-за уменьшения индуктивности трансформатора уменьшается время обратного хода, вследствие чего возрастает высоковольтное напряжение на втором аноде кинескопа. В этом случае необходимо проверить лампы 5Л1 и 5Л2 путем их поочередной замены.Помимо аналитического расчета LM и Ls по формулам (2.13) и (2.14), их значения можно найти и экспериментально, измеряя входную индуктивность трансформатора в режиме холостого хода и короткого замыкания.Помимо аналитического расчета LM и Ls по формулам (2.14) и (2.15), их значения можно найти и экспериментально, измеряя входную индуктивность трансформатора в режимах холостого хода и короткого замыкания.ФУН ( см. рис. 6.3), в которой необходимая полярность напряжения на обмотках возникает за счет энергии, накопленной в индуктивности трансформатора во время у и циркулирующей по короткозамкнутому контуру в течение времени ( 1 - у) - Напряжение на обмотках появляется в момент размыкания указанного контура.Принцип действия простейшего двухтактного преобразователя. Начинается второй медленный этап работы преобразователя t2, при котором ток гд спадает по линейному закону и происходит передача накопленной в индуктивности трансформатора энергии в конденсатор и нагрузку.

Для резонансного трансформатора, работающего в режиме резонанса напряжений, L Lsi LfS2LMl ( Lfsi LM) - приведенная ко вторичной обмотке индуктивность трансформатора; и ым - напряжение, создаваемое во вторичной обмотке потоком взаимоиндукции.Схема испытания защиты выпрямителя на управляемых вентилях от токов коротких замьжаний. Так как время отключения защиты на управляемых вентилях весьма мало, то и индуктивность реактора может быть небольшой и желательно объединить ее с индуктивностью трансформатора. Однако увеличение его индуктивности целесообразно только до определенной величины.Основные параметры усилительного каскада с трансформаторной связью обычно рассчитываются на средних частотах, когда можно пренебречь влиянием реактивных элементов, в том числе и индуктивностями трансформаторов.

www.ai08.org

Взаимной индукцией называют возникновение ЭДС индукции в одном из контуров (1) при изменении силы тока в другом (2), находящемся вблизи него (рис.16.8).

Явление взаимной индукции рассмотрим на примере трансформатора. Если на общий сердечник намотано две катушки, то изменение силы тока в одной из них (1) будет индуцировать в другой катушке (2) ЭДС, которую можно определить по закону Фарадея. Если по первой катушке пропустить ток I1, то он создаст магнитное поле, магнитный поток которого пронижет катушку 2. Очевидно, что поток Ф2, пронизывающий катушку 2, зависит от индукции магнитного поля в тех местах, где она находится. Индукция магнитного поля зависит от силы тока I1, протекающего по катушке 1, формы, размеров и взаимного расположения катушек, а также магнитных свойств окружающей среды. Эту зависимость учитывает коэффициент М21 , называемый взаимной индуктивностью. Тогда

Ф2=М21I1 (16.15)

По закону электромагнитной индукции Фарадея, ЭДС, возбуждаемая в катушке 2 переменным магнитным полем катушки 1, равна

(16.16)

Проводя аналогичные рассуждения для катушки 2, получаем, что магнитный поток Ф1 и электродвижущая сила ε1, вызываемая в первом контуре переменным током I2 второго контура, равны

Ф2=М21I1

(коэффициенты М21 = М12 = М являются характеристикой двух контуров).

В большинстве трансформаторов первичная и вторичная обмотки наматываются одна поверх другой так, что магнитный поток, пронизывающий их, одинаков, т.е. отношение dФ/dt одинаково для обеих обмоток. Если число витков первичной катушки N1, а вторичной - N2 , то в первичной и вторичной катушках индуцируются ЭДС

Отношение этих ЭДС равно

(16.17)

Таким образом, система из двух катушек, соединённых ферромагнитным сердечником, представляет собой трансформатор, с помощью которого можно повышать или понижать напряжение переменного тока в зависимости от числа первичной и вторичной обмоток.

В современной технике нашли широкое применение трансформаторы различных конструкций. В радиотехнических устройствах используются небольшие, маломощные трансформаторы, имеющие обычно несколько обмоток (понижающих или повышающих напряжение источника переменного тока). В электротехнике часто применяются так называемые трехфазные трансформаторы, предназначенные для одновременного повышения или понижения трех напряжений, сдвинутых по фазе относительно друг друга на углы 120°.

Мощные трехфазные трансформаторы используются в линиях передач электроэнергии на большие расстояния. Передача электрической энергии от электростанций до больших городов или промышленных центров на расстояния тысяч километров является сложной научно-технической проблемой.

Для уменьшения потерь на нагревание проводов необходимо уменьшить силу тока в линии передачи, и, следовательно, увеличить напряжение. Обычно линии электропередачи строятся в расчете на напряжение 400–500 кВ, при этом в линиях используется трехфазный ток частотой 50 Гц. На рис. 2.5.2 представлена схема линии передачи электроэнергии от электростанции до потребителя. Схема дает представление об использовании трансформаторов при передаче электроэнергии.

Следует отметить, что при повышении напряжения в линиях передач увеличиваются утечки энергии через воздух. В сырую погоду вблизи проводов линии может возникнуть так называемый коронный разряд, который можно обнаружить по характерному потрескиванию. Коэффициент полезного действия линий передач не превышает 90 %.

studopedya.ru

Cтраница 1

Индуктивность трансформаторов с ростом частоты уменьшается. В соответствии с этим необходимо различать значения постоянных элементов сети при частоте 50 гц и значения этих же постоянных при частоте восстановления напряжения. Все постоянные элементов сети, значения которых должны при расчетах приниматься при частоте восстановления напряжения, ниже обозначены без штриха в отличие от соответствующих значений при частоте 50 гц, обозначенных со штрихом. [2]

Индуктивность трансформатора связи принимается постоянной, L 0 1 гн. [3]

Емкости и индуктивности трансформаторов и прочей аппаратуры, расположенной на стороне переменного тока преобразовательного моста, образуют колебательные контуры, в которых при каждой коммутации возбуждаются затухающие колебания. Частота этих колебаний примерно 10 кгц. На практике эти колебания демпфируют с помощью цепочек из соединенных последовательно емкости и сопротивления, присоединяемых к шинам переменного тока моста или же параллельно самим вентилям. Нужно стараться уменьшить потери в демпфировании, так как они значительны. [4]

Определяем величину индуктивности трансформатора в выходной цепи. [5]

При определении величины индуктивности трансформатора следует учитывать только RB, так как выходное сопротивление транзистора достаточно высоко, поэтому цепь первичной обмотки можно считать практически разомкнутой. Кроме того, для уменьшения нелинейных искажений, вносимых токами намагничивания, вводится обратная связь. Выходное сопротивление транзистора может быть уменьшено введением обратной связи между коллектором и базой. Применение бифилярной намотки уменьшает нелинейные искажения. Полный размах напряженияша обмотке w, используемый для расчета максимальной плотности магнитного потока, равен приблизительно % ЕК. [6]

Будем считать, что индуктивность трансформатора равна нулю. [8]

Измерение асимметрии диф-тора и индуктивность ференциального трансформатора, рассеяния трансформаторов оказывают влияние на параметры фильтра. Определение величины асимметрии полуобмоток дифференциального трансформатора может быть выполнено в измерительной схеме на рис. 34, где Т - исследуемый трансформатор; R - резистор сопротивлением 100 ом; Rz - переменное безындукционное сопротивление 0 - 150 ом. [9]

Предполагается, что величины индуктивностей трансформатора и емкости блокировочного конденсатора выбраны для усиления до частоты 20 гц. [11]

Большое значение в определении индуктивности трансформатора или дросселя имеет качество стали ( in) и качество сборки сердечника, плотность набивки сердечника, которая зависит от наличия заусенцев и гладкости поверхности пластин. [13]

Наибольшую сложность представляет вычисление индуктивности эквивалентного трансформатора Ьэ, так как нам неизвестны ни точная форма фиктивной обмотки, ни распределение намагничивающих сил. [14]

Страницы: 1 2 3 4 5

www.ngpedia.ru

Явление взаимной индукции - ϶ᴛᴏ частный случай явления электромагнитной индукции.

Поместим два контура на некотором расстоянии друг от друга. В цепь первого включим источник тока, в цепь второго – гальванометр (рисунок 46).

При замыкании тока в первом контуре, во втором индуцируется ЭДС электромагнитной индукции .

Очевидно, что Ф2=М12I1, тогда , где М12- коэффициент пропорциональности, зависящий от формы, размеров и взаимного расположения двух контуров. Рисунок 46

В случае если поменять местами источник тока и гальванометр, то при замыкании второй цепи, в первой будет индуцироваться ЭДС . М21 имеет тот же смысл, что и М12. Этот коэффициент принято называть взаимной индуктивностью контуров, а явление возникновения ЭДС индукции в проводнике при изменении тока в связанном с ним контуре принято называть взаимной индукцией. Коэффициент М12 измеряется в генри. М12= 1 Гн, если при изменении тока на 1 А/с в одном контуре, во втором возникает ЭДС, равная 1 В.

Пусть - общая длина намотки двух катушек, намотанных на сердечник с магнитной проницаемостью m и содержащих количество витков N1 и N2 (рисунок 47).

Ток I1, протекая по первичной обмотке, создает на оси соленоида индукцию , тогда поток вектора через поперечное сечение сердечника

где S – площадь поперечного сечения сердечника.

Потокосцепление вторичной обмотки . (61)

С другой стороны . (62)

Сравнивая, приходим к выводу ,

где V – общий объем соленоидов.

Проведя аналогичные рассуждения, можно убедиться, что ,

то есть М12= М21. Иными словами, коэффициент взаимной индукции - ϶ᴛᴏ чисто конструктивный параметр, определяемый геометрическими размерами катушек и их взаимным расположением.

Явление взаимной индукции используется в трансформаторах, устройствах, преобразующих напряжение и силу тока.

Трансформатор представляет собой устройство для преобразования напряжения и величины переменного тока. Трансформаторы играют огромную роль в современной электротехнике. Передача токов высокого напряжения на расстояние позволяет уменьшить силу тока, а значит – сечение проводов, что приводит к снижению стоимости сооружений.

Рисунок 47

Трансформаторы имеют высокий коэффициент полезного действия (99%). Οʜᴎ удобны в эксплуатации. Одной из базовых характеристик трансформатора является коэффициент трансформации . Рассмотрим, от чего зависит коэффициент трансформации.

Будем полагать, что магнитный поток не рассеивается. В первичной обмотке возникает ЭДС самоиндукции , во вторичной – ЭДС взаимной индукции . Применяя закон Ома к обеим обмоткам, получим , .

В режиме холостого хода i2= 0, , тогда , то есть коэффициент трансформации равен отношению числа витков во вторичной и первичной обмотках.

Иногда в качестве вторичной обмотки используется часть первичной, такое устройство называют автотрансформатором.

oplib.ru

Явление взаимной индукции используется в широко распространенных устройствах – трансформаторах.

Трансформатор был изобретен Яблочковым – русским ученым, в 1876г. для раздельного питания отдельных электрических источников света (свечи Яблочкова).

Через вторую обмотку проходит полный
магнитный поток Ψ2			сцепленный со второй
обмоткой				N1N2
(9.10.2)
Ψ N	2	BS μμ	0		SI
				l
2					1

К первичной обмотке подключена переменная ЭДС E1.

По закону Ома ток в этой цепи будет определятся алгебраической суммой внешней ЭДС и ЭДС индукции.

(9.10.3)

d(N Ф)

где RE1 – сопротивление1 I R обмотки.

R1 – делают1 dtмалым1 (медные1 провода) и

I1R10

	d(N1Ф)	dФ	(9.10.4)
E1	dt	N1dt	N2	dФ
Во вторичной обмотке, по аналогии E2			N2	dФ
отсюда				dt

Если пренебречь потерями, предположить, что

R » 0,то

Рассмотрим случай, о котором мы уже говорили:

Сначала замкнем соленоид L на источник ЭДС E0.

В нем будет протекать ток I0.
Затем в момент времени t0	переключим ключ в
положение 2 – замкнем соленоид на сопротивление R.
В цепи будет течь убывающий ток I.
Будет совершена работа:	dA = EiIdt	(9.11.1)

dA L dI	Idt LIdI		0		2
dA L dI	Idt LIdI		A L IdI LI		2
dt			I	2
	A	LI	2		(9.11.2)
	A	2			(9.11.2)
		2

Эта работа пойдет на нагревание проводников.

Но откуда взялась эта энергия? Поскольку других изменений кроме исчезновения магнитного поля в окружном пространстве не произошло, остается заключить: энергия была локализована в

магнитном поле.

Значит, проводник, с индуктивностью L, по

которой течет ток I, обладает энергией

поля.

Индуктивность соленоида

L μμ0n2lSμμ0n2V(9.11.4)

где V – объем соленоида.

Подставим эти значения в формулу для энергии

(9.11.3):

W	μμ0n2Vh3		μμ0 H 2	V
	2n2		2

Энергия магнитного поля соленоида:
	W	μμ0 H 2	V	(9.11.5)
		2

w WV

V,Тогда: μμ0 H 2 (9.11.6)

но т.к.		B = μμ0Hто
	BH		B2	(9.11.7)
w		2	w 2μμ0

поля

в соленоиде с сердечником

будет складываться из энергии поля в вакууме и вмагнетике сердечника:

w wвак. wмагнет.

wмагнет. w wвак.

отсюда, т.к. в вакуумеμ = 1,имеем

w	магнет.	μμ0H 2	μ0h3	μ0 μ 1 H 2 .
		2	2	2

studfiles.net

ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ Лекция «ВЗАИМНАЯ ИНДУКЦИЯ И ТРАНСФОРМАТОРЫ. ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ. »

Явление взаимной индукции Взаимоиндукция (взаимная индукция) - возникновение электродвижущей силы (ЭДС) в одном проводнике вследствие изменения силы тока в другом проводнике или вследствие изменения взаимного расположения проводников. (1) (2) L 12 = L 21 (3) L 12 и L 21 - взаимная индуктивность контуров. Практическое применение явления взаимной индукции: - передача энергии из одной электрической цепи в другую, - преобразование напряжения с помощью трансформатора, - индуктивный нагрев металла.

Пример расчета взаимной индуктивности (1) (2) Рисунок 1 – Катушки, намотанные на общий тороидальный сердечник (3) где N 1 – число витков в первой катушке; N 2 - число витков во второй катушке; I 1 – ток в первой катушке; S – площадь поперечного сечения тороида,

Расчет взаимной индуктивности (4) (5) где - магнитная постоянная, - магнитная проницаемость среды Единица измерения взаимной индуктивности - генри (Гн).

Пример. Определение взаимной индуктивности двух соленоидов Условие задачи : Два соленоида с индуктивностями L 1 и L 2 соответственно, вставлены друг в друга. Длина и сечение соленоидов практически одинаковые. Определить взаимную индуктивность Дано: L 1 , L 2 ; l 1 = l 2 ; S 1 = S 2. Найти : L 12. Решение. 1. Взаимная индуктивность : (1) где N – число витков соленоида, l – его длина, S – площадь сечения, – магнитная проницаемость вещества, из которого сделан сердечник соленоида 2. Индуктивность соленоида равна: (2)

Расчет взаимной индуктивности (3) 3. Выразим число витков в катушках из (3): (4) 4. Взаимная индуктивность при подстановке (4) в (1) равна: (5) Ответ:

Трансформатор, принцип действия, области применения Рисунок 1 – Схема трансформатора Трансформатор – электрическое устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки и предназначенное для повышения или понижения переменного тока посредством электромагнитной индукции. Автотрансформатор- трансформатор, состоящий из одной обмотки. Первичная обмотка трансформатора - обмотка, на которую подаётся напряжение от внешнего источника. Вторичная обмотка трансформатора - обмотка, подключенная к нагрузке.

Коэффициент трансформации – это отношение числа витков N 2/N 1 вторичной и первичной обмоток трансформатора. Повышающий трансформатор- трансформатор с коэффициентом трансформации k больше единицы. (N 2/N 1 > 1) Понижающий трансформатор- трансформатор с коэффициентом трансформации k меньше единицы (N 2/N 1

Расчет энергии магнитного поля контура Магнитный поток, сцепленный с контуром : Ф = L I , d. Ф = L d. I, (1) Работа по изменению магнитного потока d. Ф: (2) Работа по созданию потока Ф: (3) Энергия магнитного поля, связанного с контуром: (4)

Индуктивность соленоида Соленоид - это однослойная катушка, у которой длина во много раз больше ее диаметра. Индуктивность соленоида определяется по формуле: где N – число витков соленоида; l – длина соленоида; S – площадь сечения; – магнитная проницаемость вещества, из которого сделан сердечник соленоида; – магнитная постоянная.

Однородное магнитное поле (МП) внутри соленоида Полный магнитный поток, сцепленный со всеми витками соленоида ( потокосцепление): (1) (2) Так как и , то энергия МП соленоида (3) где V = S·l – объем соленоида. Объемная плотность МП соленоида:

Благодарю за внимание

present5.com

Явление взаимной индукции – это частный случай явления электромагнитной индукции.

При замыкании тока в первом контуре, во втором индуцируется ЭДС электромагнитной индукции .

Если поменять местами источник тока и гальванометр, то при замыкании второй цепи, в первой будет индуцироваться ЭДС . М21 имеет тот же смысл, что и М12. Этот коэффициент называется взаимной индуктивностью контуров, а явление возникновения ЭДС индукции в проводнике при изменении тока в связанном с ним контуре называется взаимной индукцией. Коэффициент М12 измеряется в генри. М12= 1 Гн, если при изменении тока на 1 А/с в одном контуре, во втором возникает ЭДС, равная 1 В.

где S – площадь поперечного сечения сердечника.

Потокосцепление вторичной обмотки . (61)

С другой стороны . (62)

Сравнивая, приходим к выводу ,

где V – общий объем соленоидов.

Проведя аналогичные рассуждения, можно убедиться, что ,

то есть М12= М21. Иными словами, коэффициент взаимной индукции – это чисто конструктивный параметр, определяемый геометрическими размерами катушек и их взаимным расположением.

Рисунок 47

Трансформаторы имеют высокий коэффициент полезного действия (99%). Они удобны в эксплуатации. Одной из основных характеристик трансформатора является коэффициент трансформации . Рассмотрим, от чего зависит коэффициент трансформации.

Карта сайтаzavisimost-impulsa-ot-skorosti-osnovnoe-uravnenie-relyativistskoj-mehaniki.htmlzavisimost-kategorii-trudnosti-pohoda-ot-ballov-n.htmlzavisimost-koefficienta-peredachi-po-toku-ot-temperaturi-okruzhayushej-sredi.htmlzavisimost-koefficientaa-dlya-bakov-s-tolshinoj-stenki-6-mm-i-bolee-ot-udelnogo-rashoda-moshnosti-na-sushku-transformatora.htmlzavisimost-koncentracii-rastvorov-ot-temperaturi-prinyato-izobrazhat-graficheski-s-pomoshyu-diagrammi-vzaimnoj-rastvorimosti.htmlzavisimost-konstanti-skorosti-ot-temperaturi.htmlzavisimost-lo-ot-sili-razdrazhitelya.htmlzavisimost-mezhdu-koefficientami-rozhdaemosti-i-vosproizvodstva-naseleniya.htmlzavisimost-mezhdu-predelom-prochnosti-i-chislom-tverdosti-po-brinellyu.htmlzavisimost-namagnichennosti-ot-napryazhennosti-magnitnogo-polya.htmlzavisimost-obema-oshibok-v-strahovke-ot-kvalifikacii-sportsmenov.htmlzavisimost-osnovnih-harakteristik-holodilnoj-mashini-ot-rezhima-raboti.html

support.okref.ru

Коэффициент трансформации