Принцип дії трансформатора

Явище взаємоіндукції покладено в основу дії трансформаторів. В них потік розсіювання дуже малий завдяки феромагнітному осердю, яке підсилює та направляє магнітний потік, але із-за нього взаємна індуктивність стає непостійною величиною, тому її використовують лише при розрахунках трансформаторів без феромагнітного осердя (наприклад, повітряних трансформаторів для струмів високої частоти).

Трансформатор - це електромагнітний пристрій, призначений для перетворення одного класу напруги в інший однакової частоти. Передача енергій від первинної обмотки, ввімкненої до мережі живлення, до вторинної обмотки здійснюється змінним магнітним потоком, створеним у сталевому осерді. Найпростіший однофазний трансформатор (рис.13.1) складається з двох обмоток та сталевого осердя.

Якщо до первинної обмотки такого трансформатора прикласти змінну ЕРС е₁, то в ній потече змінний струм i₁, що створює магнітний потік, який можна розкласти на потік розсіювання Ф₀₁ та потік у магнітопроводі Ф_m, який замикаючись по сталевому осердю трансформатора перетинає витки вторинної обмотки. Тоді згідно з законом електромагнітної індукції цей потік, зчеплений з обмотками трансформатора, індукує в обох обмотках ЕРС:

де та - кількість витків первинної та вторинної обмоток відповідно,

- амплітуда магнітного потоку, Вб

- частота напруги живлення, Гц

Отже, на виводах вторинної обмотки трансформатора створюється змінна напруга і, якщо коло навантаження замкнено, то у колі потече струм і₂. Співвідношення називають коефіцієнтом трансформації трансформатора.

Рисунок 13.1 - Схема однофазного трансформатору