Название: Курс физики - Трофимова Т.И.

Жанр: Физика

Рейтинг:

Просмотров: 15633


                                          (128.2)

Коэффициенты L12 и L21 зависят от геометрической формы, размеров, взаимного расположения контуров и от магнитной проницаемости окружающей контуры среды. Единица взаимной индуктивности та же, что и для индуктивности, — генри (Гн).

Рассчитаем взаимную индуктивность двух катушек, намотанных на общий тороидальный сердечник. Этот случай имеет большое практическое значение (рис. 185).

               

                                      Рис. 185

 

Магнитная индукция поля, создаваемого первой катушкой с числом витков N1, током I1 и магнитной проницаемостью m сердечника, согласно (119.2),  , где l — длина сердечника по средней линии. Магнитный поток сквозь один виток второй катушки  .

Тогда полный магнитный поток (потокосцепление) сквозь вторичную обмотку, содержащую N2 витков,

 

 Поток Y создается током I1 поэтому, согласно (128.1), получаем

                            (128.3)

Если вычислить магнитный поток, создаваемый катушкой 2 сквозь катушку 1, то для L12 получим выражениев соответствии с формулой (128.3). Таким образом, взаимная индуктивность двух катушек, намотанных на общий тороидальный сердечник,

 

 

 § 129. Трансформаторы

 

Принцип действия трансформаторов, применяемых для повышения или понижения напряжения переменного тока, основан на явлении взаимной индукции. Впервые трансформаторы были сконструированы и введены в практику русским электротехником П. Н. Яблочковым (1847—1894) и русским физиком И. Ф. Усагиным (1855—1919). Принципиальная схема трансформатора показана на рис. 186.

                      

                                                Рис. 186

 

Первичная и вторичная катушки (обмотки), имеющие соответственно N1 и N2 витков, укреплены на замкнутом железном сердечнике. Так как концы первичной обмотки присоединены к источнику переменного напряжения с э.д.с. ℰ1 то в ней возникает переменный ток  создающий в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток Ф, который практически полностью локализован в железном сердечнике и, следовательно, почти целиком пронизывает витки вторичной обмотки. Изменение этого потока вызывает во вторичной обмотке появление э.д.с. взаимной индукции, а в первичной — э.д.с. самоиндукции. Ток I1 первичной обмотки определяется согласно закону Ома:

 

где R1 — сопротивление первичной обмотки. Падение напряжения I1R1 на сопротивлении R1 при быстропеременных полях малo по сравнению с каждой из двух э.д,с., поэтому

                                           (129.1)

Э.д.с. взаимной индукции, возникающая во вторичной обмотке,

                      (129.2)

 Сравнивая выражения (129.1) и (129.2), получим, что э.д.с., возникающая во вторичной обмотке,

                                        (129.3)

где знак минус показывает, что э.д.с. в первичной и вторичной обмотках противоположны по фазе.

Отношение числа витков N2/N1, показывающее, во сколько раз э.д.с. во вторичной обмотке трансформатора больше (или меньше), чем в первичной, называется коэффициентом трансформации.


Оцените книгу: 1 2 3 4 5