Генерирование и преобразование энергии Трансформаторы

Переменный ток
Электрический ток, периодически меняющийся со временем по модулю и направлению, называется переменным током
Переменный ток, в отличие от постоянного, имеет широкое применение. Это обусловлено тем, что напряжение и силу переменного тока можно преобразовывать практически без потерь энергии.
Переменный ток получают при помощи генераторов переменного тока с использованием явлений электромагнитной индукции. На рисунке изображена примитивная установка для выработки переменного тока.

Принцип действия установки
Проволочная рамка вращается в однородном магнитном поле с постоянной скоростью. Своими концами рамка закреплена на кольцах, вращающихся вместе с ней. К кольцам плотно прилегают пружины, выполняющие роль контактов.
Через поверхность рамки непрерывно будет протекать изменяющийся магнитный
поток, но поток, создаваемый электромагнитом, останется постоянным. В связи с этим в рамке возникнет ЭДС индукции.

Изменения положения рамки в разные периоды времени
Для того чтобы определить, изменяется ли магнитный поток, проходящий по поверхности рамки, нужно сравнить положение рамки в определенные периоды времени.
Когда плоскость рамки перпендикулярна к магнитным линиям, магнитный поток имеет максимальное значение (под буквой «а»).
А при рамке параллельной магнитным линиям, магнитный поток будет равен нулю, потому что ни одна магнитная линия не проходит через поверхность рамки (под буквой «в»)
Чтобы определить ЭДС индукции, нужно знать не величину потока, а скорость его изменения. В точке отсчета ЭДС индукции равна нулю, а в третьем (рис. 9, в) — максимальному значению.

В точке отсчета ЭДС индукции равна нулю, а в третьем положении — максимальному значению. Исходя из положений рамки, можно увидеть, что ЭДС индукции меняет и значение, и знак. Таким образом, она является переменной .
Если рамка имеет только активное сопротивление, то ток, который возникает в контуре под действием ЭДС индукции, с течением времени будет меняться, как и сама ЭДС. Такой ток называется переменным синусоидальным током.

Трансформаторы
На схеме изображены основные части: ферромагнитный сердечник, две обмотки на сердечнике. Первая обмотка и все величины которые к ней относятся (i₁-ток, u₁-напряжение, n₁-число витков, Ф₁ – магнитный поток) называют первичными, вторую обмотку и соответствующие величины - вторичными.

Если число витков в первичной катушке больше, чем во вторичной, то это понижающий трансформатор и, наоборот, если количество витков во вторичной обмотке больше, чем в первичной, то это повышающий трансформаторный прибор.
Любой трансформатор может быть и понижающим, и повышающим, все зависит от того, к какой обмотке (катушке) подсоединяется питающий кабель сети переменного тока.