Холостой ход трансформатора.

Режим работы, при котором первичная обмотка поставлена под номинальное напряжение, а вторичная разомкнута, называется холостым ходом.

При подключении первичной обмотки к источнику переменного напряжения в ней потечет ток, намагничивающая сила которого будет создавать магнитный поток, пронизывающий обе обмотки, в которых возникнут ЭДС и

Пренебрегая сопротивлениями, для контура первичной обмотки рис.4.1., на основании второго закона Кирхгофа можно записать:

= , (4.8)

т.е. приложенное к первичной обмотке напряжение уравновешивает возникающую в ней ЭДС.

Значение ЭДС, индуктируемой в первичной обмотке, находится на основании закона электромагнитной индукции:

= ─ . (4.9)

(4.9) в (4.8) и полагая, что приложенное к первичной обмотке напряжение синусоидально, получим:

U_mSinωt= . (4.10)

Решая (4.10) относительно Ф_осн. будем иметь:

Ф_осн.= Sin(ωt ─ ),

амплитуда потока

Ф_m = . (4.11)

Подставляя (4.11) в (4.10) получим закон изменения основного магнитного потока:

Ф_осн.=Ф_m Sin(ωt ─ ). (4.12)

Магнитный поток в сердечнике изменяется по синусоидальному закону. В своем изменении он отстает от изменения напряжения, приложенного к первичной обмотке, на одну четверть периода или на угол π/2.

В (4.11), переходя от амплитудного значения напряжения к действующему и учитывая, что ׀ , а ω = 2πf получим:

Ф_m= = . (4.13)

Решая (4.13) относительно получаем уравнение трансформаторной ЭДС, которое устанавливает зависимость величины индуцируемой в обмотке ЭДС от числа витков, частоты приложенного напряжения и амплитуды магнитного потока.

(4.14)

ЭДС вторичной обмотки рассчитывается по аналогичной формуле.