Трансформаторы. Принцип работы трансформатора

Трансформатор (от лат. transformo преобразовывать) – это электромагнитное устройство, предназначенное для преобразование одного или нескольких параметров переменного тока в другие.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРА
Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм)
Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция, явление открытое Майклом Фарадеем в 1831 году)

УСТРОЙСТВО ТРАНСФОРМАТОРА

На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток намагничивания создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции, пропорциональную первой производной магнитного потока
e = - Ф’

ВИДЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Силовой трансформатор
Автотрансформатор
Трансформатор тока
Трансформатор напряжения
Импульсный трансформатор
Трансфлюксор
Согласующий трансформатор

Трансформатор на холостом ходу

Мгновенные значения ЭДС изменяются синфазно, следовательно

Величина К называется коэффициентом трансформации.
К > 1 – трансформатор понижающий
K < 1 – трансформатор повышающий

РАБОТА НАГРУЖЕННОГО ТРАНСФОРМАТОРА
При подключении нагрузки к вторичной обмотке во вторичной цепи возникает ток нагрузки, создающий магнитный поток в магнитопроводе, направленный противоположно магнитному потоку, создаваемому первичной обмоткой. В результате в первичной цепи нарушается равенство ЭДС индукции и ЭДС источника питания, что приводит к увеличению тока в первичной обмотке до тех пор, пока магнитный поток не достигнет практически прежнего значения.

Увеличение силы тока в цепи вторичной обмотки происходит в соответствии с законом сохранения энергии: