Закон полного тока

Трансформаторы

Основным законом, который устанавливает связь между электрическим и создаваемым им магнитным полем, является закон полного тока: ∑i= Н∙dt

где ∑i - суммарный (полный) ток, охватыемый контуром интегрирования, а; Н - напряженность магнитного поля, А/м; dt - элементарное перемещение вдоль контура интегрирования, м.

Простейшая магнитная цепь

w∙i = Нс ∙ t_c

где w - число витков катушки,

Нс - магнитная напряженность в сердечнике,

t_c –средняя длина силовой линии.

Намагничивающая сила F = w·i

Магнитная напряженность создает индукцию: В = μ∙Н Вб/м².

μ есть магнитная проницаемость материала (среды). В системе СИ проницаемость безвоздушного пространстваравна μ0 = 4тг* 10-7 Вб/А*м. Проницаемость ферромагнитных материалов обычно выражают в отношении к μ0. Типичные относительные значения проницаемости материалов, применяемых в электрических машинах равны 2000+6000.

Магнитные сопротивления участков магнитопровода: Ф = В∙ S

Закон электромагнитной индукции - когда магнитный поток Ф, пронизывающий контур витка, изменяется во времени в контуре по закону электромагнитной индукции наводится э.д.с.

е = , В.

ф =W* Ф - потокосцепление катушки в веберах.

Довольно часто, особенно в теории машин постоянного тока, э.д.с. индуктируемую в проводнике длиной l, который движется с постоянной линейной скоростью υ в постоянном во времени магнитном поле с индукцией В, определяют выражением: е = В∙l∙υ

Принцип работы трансформатора основан на законе электромагнитной индукции. Трансформатор состоит из двух или нескольких обмоток, связанных электромагнитно. Для усиления магнитной связи, обмотки располагаются на стальном сердечнике.

Если к одной обмотке подвести напряжение U₁, то в ней возникнет ток i₁, и в сердечнике возбуждается изменяющийся магнитный поток Ф, который индуктирует в обмотках ЭДС e₁ и e₂. Условно положительные направления ЭДС, и потока, наводящего эти ЭДС, связаны правилом правого ходового винта или буравчика. Если вторичную обмотку замкнуть на сопротивление нагрузки z_н, то возникает ток i₂, который создает свой магнитный поток. В результате в сердечнике возникает общий магнитный поток Ф, сцепленный с витками обеих обмоток, который называется основным или рабочим.

Кроме основного магнитного потока токи обмоток i₁ и i₂ создают магнитные поля рассеяния Ф_σ1 и Ф_σ2, сцепленные только с одной обмоткой.

Обмотка трансформатора к которой подводится энергия называется первичной. От другой энергия отводится к приемнику – она называется вторичной. Все величины, относящие к первичной обмотке называются первичными и обозначаются индексом 1, а относящие к вторичной обмотке – вторичными и обозначаются индексом 2.

В общем случае U₁ ¹ U₂. При U₂ > U₁ – повышающий трансформатор; при U₁ < U₂ – трансформатор называется понижающим. Трансформатор, имеющий две обмотки (одну первичную и одну вторичную) называется двухобмоточным. С тремя и более обмотками называется трехобмоточным или многообмоточным.

Обмотка, присоединенная к сети с более высоким напряжением, называется обмоткой высшего напряжения (ВН). Обмотка, присоединённая к сети меньшего напряжения, называется обмоткой низшего напряжения (НН).

Дата добавления: 2015-07-10