Многообразие проявлений причинно-следственных связей в материальном мире обусловило существование нескольких моделей причинно-следственных отношений. Исторически сложилось так, что любая модель этих отношений может быть сведена к одному из двух основных типов моделей или их сочетанию.

Трансформатор

Вы приобрели холодильник ЗИЛ. Продавец вас предупредил, что холодильник рассчитан на напряжение в сети 220 В. А у вас в доме сетевое напряжение 127 В. Безвыходное положение? Ничуть. Просто придется сделать дополнительную затрату и приобрести трансформатор. Трансформатор — очень простое устройство, которое позволяет как повышать, так и понижать напряжение. Преобразование переменного тока осуществляется с помощью трансформаторов. Впервые трансформаторы были использованы в 1878 г. русским ученым П. Н. Яблочковым для питания изобретенных им «электрических свечей» — нового в то время источника света. Идея П. Н. Яблочкова была развита сотрудником Московского университета И. Ф. Усагиным, сконструировавшим усовершенствованные трансформаторы.

Трансформатор состоит из замкнутого железного сердечника, на который надеты две (иногда и более) катушки с проволочными обмотками (рис. 1). Одна из обмоток, называемая первичной, подключается к источнику переменного напряжения. Вторая обмотка, к которой присоединяют «нагрузку», т. е. приборы и устройства, потребляющие электроэнергию, называется вторичной. Схема устройства трансформатора с двумя обмотками приведена на рисунке 2,

Рис.1 Рис.2

а принятое для него условное обозначение — на рис. 3.

Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. При прохождении переменного тока по первичной обмотке в железном сердечнике появляется переменный магнитный поток, который возбуждает э.д.с. индукции в каждой обмотке. Причем мгновенное значение э.д.с. индукции е в любом витке первичной или вторичной обмотки согласно закону Фарадея определяется формулой

е = -

Δ

Ф/

Δ

t

.

Если Ф = Ф0 соsω

t

, то

е = ω Ф0

sin

ω

t

, или

е =

E

0

sin

ω

t

,

где

E

0

= ω Ф0 - амплитуда э.д.с. в одном витке.

В первичной обмотке, имеющей п1 витков, полная э.д.с. индукции

e

1

равна п1е.

Во вторичной обмотке полная э.д.с. е2 равна п2е, где п2 - число витков этой обмотки.

Отсюда следует, что

e

1/

е2 = п1/ п2. (1)

Сумма напряжения

u

1

, приложенного к первичной обмотке, и э.д.с.

e

1

должна равняться падению напряжения в первичной обмотке:

u

1

+

e

1

=

i

1

R

1

, где

R

1

- активное сопротивление обмотки, а

i

1

- сила тока в ней. Данное уравнение непосредственно вытекает из общего уравнения. Обычно активное сопротивление обмотки мало и членом

i

1

R

1

можно пренебречь. Поэтому

u

1

≈ -

e

1

. (2)

При разомкнутой вторичной обмотке трансформатора ток в ней не течет, и имеет место соотношение

u

2

≈ -

e

2

. (3)

Так как мгновенные значения э.д.с.

e

1

и

e

2

изменяются синфазно, то их отношение в формуле (1) можно заменить отношением действующих значений

E

1

и

E

2

этих э.д.с. или, учитывая равенства (2) и (3), отношением действующих значений напряжений

U

1

и

U

2

.

U

1

/

U

2

=

E

1

/

E

2

=

n

1

/

n

2

=

k

. (4)

Величина

k

называется коэффициентом трансформации. Если

k

>1, то трансформатор является понижающим, при

k

<1 - повышающим.

При замыкании цепи вторичной обмотки в ней течет ток. Тогда соотношение

u

2

≈ -

e

Перейти на страницу: 1 2

Немного больше о технологиях >>>

Ламинарное и турбулентное течение вязкой жидкости
Вязкость. Коэффициент вязкости. Слоистое движение жидкости, возникающее при сильном влиянии трения. Воздействие статического давления на твердые тела, находящиеся в поле течения. Вязкий поток. Число Рейнольдса. ...

Что такое синергетика
- Итак, вы хотите знать, каков простой и ясный ответ на Великий Вопрос Жизни,Вселенной и всего остального? вопросил Проницательный Интеллектоматик. -Да! Немедленно!-воскликнули инженеры. -Сорок два,с беспредельным спокойствием сообщил компьютер. (Дуглас Адаме, Руко ...

Галерея

Tехнологии прошлого

Раскрытие содержания и конкретизация понятий должны опираться на ту или иную конкретную модель взаимной связи понятий. Модель, объективно отражая определенную сторону связи, имеет границы применимости, за пределами которых ее использование ведет к ложным выводам, но в границах своей применимости она должна обладать не только образностью.

Tехнологии будущего

В связи с развитием теплотехники ученые в прошлом веке пришли к простому, но удивительному закону, потрясшему человечество. Это закон (иногда его называют принцип) возрастания энтропии (хаоса) во Вселенной. technologyside@gmail.com
+7 648 434-5512