Обновлено: 02.07.2024

Одно из важных преимуществ переменного тока перед постоянным заключается в том, что напряжение переменного тока относительно легко поддается изменению с помощью электромагнитной индукции, а способы преобразования постоянного тока сложны.

Прибор для преобразования напряжения и силы переменного тока при неизменной частоте называют трансформатором (рис. 26.7, а). Он был изобретен П. Н. Яблочковым в Трансформатор состоит из замкнутого сердечника, сделанного из мягкой стали или феррита, на котором имеются две изолированные друг от друга катушки (их называют обмотками) с разным числом витков. Первичная обмотка включается в сеть переменного тока, а вторичная — соединяется с потребителем.

При разомкнутой цепи вторичной обмотки (холостой ход трансформатора) напряжение на ее зажимах равно . В первичной обмотке при этом течет слабый ток который называют током холостого хода. Так как падение напряжения на сопротивлении обмотки очень мало, то напряжение немного больше э. д. с. , но практически

Таким образом, при холостом ходе трансформатора напряжения на обмоттх прямо пропорциональны числу витков обмоток:

Если число витков во вторичной обмотке больше, чем в первичной то трансформатор называют повышающим, а если меньше, чем — понижающим. Отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки называют

Итак, у понижающего трансформатора больше единицы, а у повышающего — меньше единицы.

Когда цепь вторичной обмотки замыкается (к трансформатору подключается нагрузка), ток вторичной обмотки 12 создает в сердечнике магнитный поток, направленный навстречу потоку первичной обмотки. Ослабление потока в сердечнике уменьшает э. д. с. в первичной обмотке. Поэтому ток в ней возрастает до такого значения при котором ее магнитный поток скомпенсирует встречный поток вторичной катушки и результирующий поток в сердечнике останется прежним.

Поскольку магнитный поток катушки пропорционален числу ее витков и току, то можно приближенно считать, что (на самом деле немного больше Отсюда

т. е. сила тот в обмотках обратно пропорциональна числу витков.

Падения напряжения на сопротивлениях обмоток невелики, поэтому можно считать , т. е. выражение (26.17). приближенно справедливо и для трансформатора под нагрузкой.

Из (26.17) и (26.19) следует, что Это означает, что мощности тока в первичной цепи и во вторичной цепи приближенно равны. (На рис. 26.7 б справа — условное изображение трансформатора.)

Устройство и принцип работы трансформатора

Для преобразования электрического напряжения одной величины в электрическое напряжение другой величины, то есть для преобразования электрической мощности, применяют электрические трансформаторы.

Трансформатор может преобразовывать лишь переменный ток в переменный ток, поэтому для получения постоянного тока, переменный ток с трансформатора при необходимости выпрямляют. Для этой цели служат выпрямители.

Так или иначе, любой трансформатор (будь то трансформатор напряжения, трансформатор тока или импульсный трансформатор) работает благодаря явлению электромагнитной индукции, которое проявляет себя во всей красе именно при переменном или импульсном токе.

Устройство трансформатора

В простейшем виде однофазный трансформатор состоит всего из трех основных частей: ферромагнитного сердечника (магнитопровода), а также первичной и вторичной обмоток. В принципе обмоток у трансформатора может быть и больше двух, но минимум их две. В некоторых случаях функцию вторичной обмотки может нести на себе часть витков первичной обмотки (см. виды трансформаторов), но подобные решения встречаются достаточно редко по сравнению с обычными.

Главная часть трансформатора — ферромагнитный сердечник. Когда трансформатор работает, то именно внутри ферромагнитного сердечника присутствует изменяющееся магнитное поле. Источником изменяющегося магнитного поля в трансформаторе служит переменный ток первичной обмотки.

Напряжение на вторичной обмотке трансформатора

Известно, что любой электрический ток сопровождается магнитным полем, соответственно переменный ток сопровождается переменным (изменяющимся по величине и направлению) магнитным полем.

Таким образом, подав в первичную обмотку трансформатора переменный ток, получим изменяющееся магнитное поле тока первичной обмотки. А чтобы магнитное поле было сконцентрировано главным образом внутри сердечника трансформатора, данный сердечник изготавливают из материала с высокой магнитной проницаемостью, в тысячи раз большей чем у воздуха, чтобы основная часть магнитного потока первичной обмотки замкнулась бы именно внутри сердечника, а не по воздуху.

Таким образом переменное магнитное поле первичной обмотки сконцентрировано в объеме сердечника трансформатора, который изготавливают из трансформаторной стали, феррита или другого подходящего материала, в зависимости от рабочей частоты и назначения конкретного трансформатора.

Вторичная обмотка трансформатора находится на общем сердечнике с его первичной обмоткой. Поэтому переменное магнитное поле первичной обмотки пронизывает также и витки вторичной обмотки.

А явление электромагнитной индукции как раз и заключается в том, что изменяющееся во времени магнитное поле наводит в пространстве вокруг себя изменяющееся электрическое поле. И поскольку в данном пространстве вокруг изменяющегося магнитного поля находится провод вторичной обмотки, то индуцированное переменное электрическое поле действует на носители заряда внутри этого провода.

Данное действие электрическим полем вызывает в каждом витке вторичной обмотки ЭДС. В результате между выводами вторичной обмотки появляется переменное электрическое напряжение. Когда вторичная обмотка включенного в сеть трансформатора не нагружена, трансформатор работает в режиме холостого хода.

Работа трансформатора под нагрузкой

Если же ко вторичной обмотке работающего трансформатора подключена некая нагрузка, то во всей вторичной цепи трансформатора возникает ток через нагрузку.

Таким образом, когда вторичная обмотка трансформатора нагружена, в его первичной обмотке возникает противо-ЭДС, заставляющая первичную обмотку трансформатора потреблять из питающей сети больше тока.

Коэффициент трансформации

Соотношение витков первичной N1 и вторичной N2 обмоток трансформатора определяет соотношение между его входным U1 и выходным U2 напряжениями и входным I1 и выходным I2 токами, при работе трансформатора под нагрузкой. Данное соотношение называется коэффициентом трансформации трансформатора:

Коэффициент трансформации больше единицы если трансформатор понижающий, и меньше единицы — если трансформатор повышающий.

Трансформатор напряжения

Трансформатор напряжения является разновидностью понижающего трансформатора, предназначенной для гальванической развязки цепей высокого напряжения от цепей низкого напряжения.

Обычно, когда речь идет о высоком напряжении, имеют ввиду 6 и более киловольт (на первичной обмотке трансформатора напряжения), а под низким напряжением понимают величины порядка 100 вольт (на вторичной обмотке).

Такой трансформатор применяется, как правило, для измерительных целей. Он понижает, например, высокое напряжение линии электропередач до удобного для измерения низковольтного напряжения, при этом может также гальванически изолировать цепи измерения, защиты, управления, - от высоковольтной цепи. Трансформатор данного типа обычно работает в режиме холостого хода.

Трансформатором напряжения можно назвать в принципе и любой силовой трансформатор, применяемый для преобразования электрической мощности.

Трансформатор тока

У трансформатора тока первичная обмотка, состоящая обычно всего из одного витка, включается последовательно в цепь источника тока. Данным витком может выступать участок провода цепи, в которой необходимо измерить ток.

Провод просто продевается через окно сердечника трансформатора и становится этим самым единственным витком — витком первичной обмотки. Вторичная же его обмотка, имеющая много витков, подключается к измерительному прибору, отличающемуся малым внутренним сопротивлением.

Трансформаторы данного типа используются для измерения величин переменного тока в силовых цепях. Здесь ток и напряжение вторичной обмотки оказываются пропорциональны измеряемому току первичной обмотки (токовой цепи).

Трансформаторы тока широко применяются в устройствах релейной защиты электроэнергетических систем, поэтому обладают высокой точностью. Они делают измерения безопасными, так как гальванически надежно изолируют измерительную цепь от первичной цепи (обычно высоковольтной — десятки и сотни киловольт).

Импульсный трансформатор

Данный трансформатор предназначен для преобразования тока (напряжения) импульсной формы. Короткие импульсы, обычно прямоугольные, подаваемые на его первичную обмотку, заставляют трансформатор работать практически в режиме переходных процессов.

Такие трансформаторы используются в импульсных преобразователях напряжения и других импульсных устройствах, а также в качестве дифференцирующих трансформаторов.

Применение импульсных трансформаторов позволяет снизить вес и стоимость устройств, в которых они применяются просто в силу повышенной частоты преобразования (десятки и сотни килогерц) по сравнению с сетевыми трансформаторами, работающих на частоте 50-60 Гц. Прямоугольные импульсы, у которых длительность фронта много меньше длительности самого импульса, нормально трансформируются с малыми искажениями.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Основы электротехники

Свойства магнитного поля изучаются учеными давно. Впервые электромагнитную индукцию описал Майкл Фарадей. А именно как появляется прочная электромагнитная взаимосвязь в обмотках при создании переменного тока в первой катушке. Во вторичной же катушке повышается напряжение, но мощность и частота остаются прежними. Конечно, несведущему человеку в электричестве сложно понять конструкцию, принцип действия, предназначение трансформатора. Однако, это неотъемлемый прибор с установкой во многих сферах: радиотехника, электроэнергетика.

Трансформаторы напряжения: назначение и принцип действия

Трансформатор — электрическое устройство. Преобразует переменный ток одного напряжения в электрический ток другого напряжения. Частота, согласно явлению электромагнитной индукции, остается неизменной.

Состоит статический трансформатор из:

• первичной и вторичной обмотки;
• сердечника.

Применяется устройство в разных схемах питания и электроприборах. Передает электроэнергию на большие расстояния и:

• снижает потери энергии;
• уменьшает площадь сечения проводов ЛЭП.

• повышающий;
• понижающий;
• силовой;
• вращающийся;
• импульсный;
• разделительный;
• согласующий.

Понижающий трансформатор применяется в быту. Именно через него проходит и поступает ток в домашние розетки с мощностью 220 Вт.

Силовой агрегат в составе из сердечника и нескольких обмоток преобразует напряжение в электроцепи по принципу электромагнитной индукции. Также значение напряжения переменного тока без изменений его частоты. Применяется для распределения и передачи электрической энергии. Напряжение в обмотках — свыше 300 кВ. Мощность – от 4 кВ до 200000 кВА.

Справка! Трансформатор служит для понижения либо повышения переменного напряжения. Основой является ферромагнитный сердечник. В дополнение для бесперебойной работы – обмотки, изоляция, магнитопровод, система охлаждения.

Обмотки выполнены из изолированных медных проводов прямоугольного сечения. Между их слоями находятся пустоты для циркуляции охлаждающего масла. Роль которого — отбирать тепло у обмоток, передавать через радиаторные трубки в окружающую среду.

Принцип действия устройства основан на:

• изменении магнитного потока;
• создании электромагнитной индукции при прохождении через обмотку;
• подаче напряжения на первичную обмотку;
• воспроизведении магнетизма электрическим током, изменяющимся во времени.

Переменный ток, протекая по первичной обмотке, начинает создавать в магнитопроводе магнитный ток. Постепенно приводит к потоку во всех обмотках, преобразуя гальваническую развязку (переменное напряжение), но без видоизменения частоты.

Стоит знать! Действие прибора основано на электромагнитной индукции. За счет переменного тока образуется магнитное переменное поле вокруг проводника, видоизменяется в электродвижущую силу. Напряжение на выходе полностью зависит от используемого (понижающего, повышающего) трансформатора. Коэффициент ЭДС в обмотках прямо пропорционален количеству витков.

Для чего нужен трансформатор напряжения?

Трансформатор напряжения — универсальное устройство. Передает и распределяет энергию.

• электроустановках;
• блоках питания;
• агрегатах передачи электроэнергии;
• устройствах обработки сигналов;
• источниках питания приборов.

Силовой трансформатор с большим напряжением применяется для:

• подачи энергии в электросети на электростанциях;
• повышения напряжения генератора, линии электропередач;
• снижения напряжения, доходящего до потребительского уровня.

Трехфазный прибор со специальной системой охлаждения используется в электросетях. Сердечник в составе — общий для всех 3-ех фаз.

Область применения сетевого трансформатора — источники электропитания, узлы электроприборов с разным напряжением. Импульсные агрегаты незаменимы для радиотехнических, электронных устройств. Сначала выпрямляют переменное напряжение в блоках питания. Далее за счет инвертора преобразуют высокочастотные импульсы, стабилизирующие постоянное напряжение.

Трансформаторы входят в состав многих схем питания для обеспечения минимального уровня высокочастотных помех. Например, разделительные установки предотвращают угрозу поражения электрическим током для человека. Ведь включение бытовых приборов в сеть через трансформатор становится безопасным.

Вторая цепь у прибора будет изолирована от контактов с землей, если конечно, речь идет о заземлении электрического оборудования. Измерительные силовые приборы применяются в схемах генераторов переменного тока. Количество фаз у генератора из трансформатора должно совпадать для достижения стабильного напряжения на выходе.

Согласующие трансформаторы незаменимы для электронных устройств с высоким входным сопротивлением и высокочастотных линий, но с разным сопротивлением нагрузки.

Как работает трансформатор напряжения?

Приборы преобразуют энергию источника в необходимый коэффициент напряжения. Работают исключительно при переменном напряжении с постоянной частотой. В основе работы — электромагнитная индукция как явление, срабатываемое при изменении во времени магнитного потока, порождении ЭДС в обмотках.

Работа трансформатора начинается в первичной обмотке, где сердечник создает магнитный поток. Далее задействуется переменный ток, намагничивает сердечник, повышает индуктивность первичной обмотки, препятствует нарастанию тока на выводах обмотки напряжения. Если первичная обмотка отдает магнитный поток, то вторичная принимает его, изменяет с определенной скоростью, пронизывая все ветки и создавая ЭДС.

Напряжение на ветках в полной мере зависит от быстроты изменения магнитного потока в сердечнике. Хотя получается одинаковым на ветках первичной и вторичной обмотки благодаря прохождению через них одного и того же магнитного потока.

Он в свою очередь создает вокруг себя электрическое поле в сердечнике, некий вихрь с воздействием на электроны, начиная толкать их в определенную сторону.

Справка! Если сказать проще, то принцип работы трансформатора напряжения основан на возбуждении напряжения во второй обмотке за счет возникшего переменного тока в магнитопроводе.

Чем отличается трансформатор тока от трансформатора напряжения?

Источником питания для трансформатора тока является непосредственно ток. Если он не будет проходить через обмотки, тот агрегат быстро выйдет из строя. Питание для трансформатора напряжения — источники напряжения и он также не будет функционировать при повышенных нагрузках тока.

Отличие между устройствами в разных электрических величинах и схемах включения.

Измерительные трансформаторы напряжения и тока

Приборы с работой под высоким напряжением нуждаются в периодическом измерении.

Для чего этих целей в помощь – измерительные устройства, которые:

• снижают величину напряжения до нужного уровня;
• обеспечивают гальваническую развязку измерительному оборудованию от цепей с повышенной опасностью.

Номинальная мощность, напряжение и ток

Номинальная – мощность, с которой трансформатор работает в определенном классе точности и в соответствии с ГОСТом. Выражается в вольтах, амперах. Незначительные отклонения мощности допускаются, но не выше нормированных величин.

Важно! Во избежание повышения погрешности вторичной нагрузки суммарное потребление обмоток измерительных приборов и реле не должно быть более номинальной мощности трансформатора. Узнать номинальную мощность можно в паспорте к агрегату либо на щитке.

Порог номинального напряжения у трансформатора — 10кВ.

Разница в зависимости от мощности электроприборов составляет для:

• питания электроприемников — 3-6,3кВ;
• крупногабаритных электродвигателей — до 1000В.

Мощность трехфазного трансформатора вычитается по формуле: — S=квадратный корень цифры 3 UIU—номинальное междуфазное напряжение, В; / — ток в фазе, А. Коэффициенты рабочих токов в обмотках при рабочем состоянии трансформатора не должны быть выше номинальных Хотя кратковременные перегрузки в масляных и сухих агрегатах до определенных пределов (2,5 -3%) приемлемы.

Закон Фарадея

По закону электромагнитной индукции во вторичной обмотке создается ЭДС напряжение. Вычисляется по формуле — U2 = −N2*dΦ/dt.

Справка! Фарадея — основной закон электродинамики. Гласит о том, что генерируемая электродвижущая сила равняется скорости изменения магнитного потока, но взятой со знаком минус. Именно Майкл Фарадей сделал открытие, когда в ходе экспериментов объявил, что электродвижущая сила начинает появляться в проводнике только при изменении магнитного поля. Величина этой силы прямо пропорциональна скорости изменения магнитного поля.

Все факты содержатся в одном уравнении. Однако, знак минус в законе — правило Ленца, указывающее на возникновение индукционного электрического тока при изменении магнитного поля в проводнике. Действие тока направлено на магнитное поле, начинающего противодействовать изменению магнитного потока.

Правило Ленца не подчиняется законам электродинамики, ведь индукционный ток появляется как в обмотках, так и в сплошных металлических блоках.

Уравнения идеального трансформатора

В таком трансформаторе силовые линии проходят через все ветки первичной, вторичной обмотки. Значит, отсутствуют вихревые потоки и потери энергии. Магнитное поле изменяется, но порождает идентичную ЭДС во всех витках, поэтому становится прямо пропорциональным их общему числу.

Энергия при поступлении из первичной цепи трансформируется в магнитное поле, далее поступает во вторичной цепи.

Формула уравнения идеального трансформатора — P1 = I1 • U1 = P2 = I2 • U2:

• R1 — коэффициент поступающей мощности из первой цепи на трансформатор;
• R2 — коэффициент преобразованной мощности с поступлением во вторичную цепь.

Если повысить напряжение на концах вторичной обмотки, то снизится уровень тока первичной цепи. Согласно уравнению — U2/U1 = N2/N1 = I1/I2 преобразование сопротивления одной цепи к сопротивлению другой возможно только при умножении величины на квадрат отношения.

Как правильно подключить

Во всех тонкостях электрики сложно разобраться простому человеку, но при использовании трансформатора понижающего типа в быту важно понимать, как происходит процесс подключения.

Бывает, что возникает потребность подключения агрегата сразу на нескольких потребителей.

1. При подключении трансформатора сразу на несколько потребителей важно учитывать количество выходных клемм.
2. Общая потребляемая мощность для жильцов должна быть идентичной мощности трансформатора либо немного ниже. По мнению специалистов, идеальный второй показатель выше первого — на 20%.
3. Подключается агрегат через электрическую проводку, размер которой не должен быть слишком большим. Достаточно 2 м при монтаже светодиодного освещения во избежании потери мощности.
4. Суммарная мощность электроприборов не должна быть выше мощности трансформатора.

Если посмотреть на схему подключения понижающего трансформатора, то видно, что монтируется между распределительной коробкой мощностью 220 Вт и лампами накаливания. Провода из распредкоробки подключаются непосредственно к выключателю.

Подключение трансформатора напряжения

Дополнительная информация! Стоит изначально определять правильное место установки электрического понижающего трансформатора. Нельзя его усердно прятать от посторонних глаз, ведь доступ для демонтажа либо замены должен быть свободным. При этом потребляемая мощность – не ниже мощности трансформатора, иначе процесс монтажа проводить запрещено.

При подключении важно, чтобы совпадали все уравнения, касающиеся модели прибора. Также существенное значение имеет фазировка, если в одну цепь подключается сразу несколько приборов параллельно. Во избежание больших потерь мощности фазы должны быть правильно соединены между собой с образованием замкнутого контура. При несовпадении фаз начнет расти нагрузка и падать мощность. Может произойти короткое замыкание.

Важно! Смотрите на фото, как выглядит упрощенный вид трансформатора.

Трансформатор — электромагнитный аппарат. Повышает либо понижает напряжение переменного тока. Он лишен подвижных частей. Значит, является статическим. По размерам бывает с трехэтажное здание либо миниатюрное, помещаемое в руку. В составе — сердечник и несколько обмоток с расположением на магнитопроводе. Хотя может содержать всего одну обмотку без сердечника.

При работе трансформатора срабатывает принцип электромагнитного взаимодействия. Переменный ток подается на первичную обмотку, меняет направление дважды за цикл. Значит, что вокруг обмотки образуется магнитное поле, но ежесекундно исчезает. Вторичная обмотка — проводник электромагнитного взаимодействия. Там же индуцируется напряжение.

Конечно, простому человеку сложно понять конструкцию, назначение прибора. Для познания можно просто разобрать, прозвонить, подключить или демонтировать в домашних условиях.

В первой беседе мы коснулись переменного тока, - в цепях с активным сопротивлением переменный ток подчиняется всем законам которым подчиняется и постоянный ток, - однако, кроме активного сопротивления бывает еще и "реактивное", - индуктивное .
1 . - Индуктивное сопротивление.
Если в цепи присутствует кроме активного сопротивления еще и индуктивное, то оно будет оказывать дополнительное воздействие на переменный ток в цепи.
Прямой проводник обладает кроме омического , активного сопротивления еще и индуктивным, однако значение этого сопротивления крайне мало. Если же взять проводник и свернуть его в катушку то индуктивное сопротивление увеличится.
Индуктивное сопротивление катушки переменному току зависит от индуктивности самой катушки и частоты тока протекающего через эту катушку. Индуктивное сопротивление при увеличении частоты тока или увеличении количества витков катушки увеличивается!

На схеме мы видим генератор "G" переменного тока с функцией изменения частоты. Генератор соединён с лампой накаливания через индуктивность катушки "L", а так же измерительные приборы, - два вольтметра и амперметр.
Вольтметр Р1 измеряет напряжение на выходе генератора, вольтметр Р2 измеряет напряжение на нагрузке "Н" (лампа) и амперметр Р3 измеряющий ток в цепи.

Теперь давайте включим генератор и подадим в цепь переменный ток с частотой 500Гц. Лампа засветилась, вольтметр подключенный к генератору показывает 4В, вольтметр подключенный к лампе показывает 2,8В, а амперметр 380мА. Напряжение на лампе меньше чем на выходе генератора из за того, что индуктивность катушки оказывает сопротивление переменному току и чем выше частота, тем больше это сопротивление.

Давайте увеличим частоту генератора и посмотрим, что произойдет с напряжением на лампе и током в цепи.

Теперь частота генератора 2000Гц (музыкантов попрошу воздержаться. ).

Теперь мы видим, что напряжение генератора не изменилось, что логично, а вот ток в цепи уменьшился до 140мА и напряжение на лампе упало практически до нуля.
Схема и параметры катушки не изменились, однако на более высокой частоте изменилось индуктивное сопротивление катушки.
Индуктивное сопротивление зависит от индуктивности катушки, единицей индуктивности является генри ( Гн ). Индуктивностью 1Гн обладает катушка у которой при изменении тока в ней на 1А в течении 1с развивается ЭДС самоиндукции равная 1В.
Катушки с индуктивностью в единицы Гн обычно больших размеров и применяются в устройствах с достаточно низкими частотами переменного тока, обычно в устройствах работающих на звуковых частотах.
Индуктивности в тысячных и миллионных долях Гн применяются в устройствах работающих с токами высоких частот, это всевозможные LC фильтры, колебательные контуры приёмников и дроссели импульсных источников питания. Тысячные доли Гн обозначаются как мГн (миллигенри), а миллионные мкГн (микрогенри).

Описанный опыт можно посмотреть в этом видеоролике.

2. - Трансформация переменного тока .
Переменный ток в энергетике выгоднее тем, что его легко трансформировать. Нужно это для передачи тока по линиям электропередач (ЛЭП) на большие расстояния, от электростанции к потребителю.
Из первой беседы нам известно, что от длины проводника зависит его сопротивление, а от сопротивления зависит ток в цепи, если мы попытаемся передать электроэнергию на большое расстояние, сотни или тысячи километров, используя при этом напряжение 230В как в бытовой сети то мы очень много энергии потеряем на нагреве провода. Например - если подключить к источнику напряжения 100В удлинитель с общим сопротивлением 50Ом и подключить на другом конце лампочку с рабочим током 1А то на проводе мы потеряем около 50В и 50Вт мощности. В итоге половину энергии мы потеряли. Но если напряжение повысить до 10 000В и предать его по этой же линии, а потом трансформировать обратно в 100В и запитать ту же лампочку то потери в линии составят всего 0,01Вт!!
Почему так? По тому, увеличивая напряжение в линии уменьшается ток, а из закона Ома известно, - чем меньше ток в цепи тем меньше падение напряжения на участке цепи (в нашем случае на проводах удлинителя).
Таким образом, увеличив напряжение и уменьшив ток - мы не меняя передаваемой мощности получаем меньше потерь.

Устройство трансформатора показано на рисунке ниже.

Трансформатор состоит из двух катушек на общем магнитопроводе, катушки называют обмотками и изображают на схемах как обычные катушки индуктивности, а магнитопровод - линией между ними. Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. Переменный ток протекая в одной из обмоток трансформатора создает вокруг неё и в магнитопроводе переменное магнитное поле. Это поле пересекает витки второй обмотке и индуцирует в ней переменное напряжение той же частоты. Если к этой обмотке подключить нагрузку то в цепи потечет ток. Обмотку к которой подводится напряжение, называют первичной, а обмотку в которой индуцируется переменное напряжение - вторичной.
Напряжение которое получается на концах вторичной обмотки зависит от соотношения чисел витков в обмотках. При одинаковом количестве витков в обмотках, напряжение вторичной обмотки будет примерно равно напряжению подведенному к первичной, если во вторичной обмотке больше или меньше витков то и напряжение получаемое на её концах будет больше или соответственно меньше подведенного к первичной обмотке. В первом случае, трансформатор называют повышающим, во втором - понижающим.
Напряжение индуцируемое во вторичной обмотке, легко подсчитать по соотношению витков обмоток, - во сколько раз вторичная обмотка имеет больше или меньше витков чем в первичной, во столько же раз напряжение на ней будет больше или меньше чем подводимое к первичной обмотке. Если первичная обмотка имеет 1000 витков а вторичная 2000 витков, то, подведя к первичной обмотке 230В из розетки, на выходе вторичной мы получим 460В переменного напряжения. Если этот же трансформатор, подключить к розетке обмоткой содержащей 2000 витков, то, на концах обмотки содержащей 1000 витков мы получим 115В. В первом случае трансформатор был повышающим, во втором - понижающим.
Нужно понимать, что трансформация напряжения не изменяет мощность тока, если мы увеличиваем напряжение, то, неизбежно уменьшается ток, если напряжение уменьшается, то ток увеличивается в любом случае формула P=UI говорит нам, что мощность не изменилась.

Мощность трансформатора зависит от его габаритов, и сечения проводов обмоток, чем массивнее магнитопровод трансформатора, тем большую мощность он может обеспечить.
Магнитопроводы для трансформаторов работающих на низких частотах, выполняют из электротехнической стали, в виде пластин собранных в стопку.
На схемах низкочастотные трансформаторы обозначают буквой Т, а обмотки римскими цифрами - I, II, III, IV, и так далее.
Трансформаторы работающие на высоких частотах выполнены на магнитодиэлектрических магнитопроводах - например из феррита, могут вовсе не иметь магнитопровода или даже быть образованы двумя и более катушками на разных но расположенных рядом каркасах. На рисунке изображены ВЧ трансформаторы, - слева на общем каркасе, справа на разных.

В центре рисунка изображено схемное начертание ВЧ трансформатора.
Независимо от формы и конструкции магнитопровода высокочастотного трансформатора, на схемах он обозначается линией между обмотками, так же как и у низкочастотного трансформатора, а вот обмотки в отличии от низкочастотного трансформатора обозначаются так же как катушки индуктивности, - латинской L, L1, L2 и так далее.

Принцип работы высокочастотных трансформаторов не отличается от работы своих низкочастотных собратьев.
Трансформируется трансформатором только переменный ток, переменный ток может быть и пульсирующим и присутствовать в постоянном, то есть - если подключить к первичной обмотке трансформатора источник постоянного напряжения и изменять ток через обмотку, к примеру реостатом, то это изменение силы тока будет изменять и магнитное поле вокруг обмотки и в сердечнике трансформатора и это изменение будет неизбежно индуцировать ЭДС во вторичную обмотку. Вот тут есть задачка по этой теме, а вот тут правильный ответ на неё.

Читайте также:

  
• Надзор в деятельности органов исполнительной власти кратко
  
• План мероприятий доу с музеем
  
• Ребенок убегает на прогулке в детском саду что делать
  
• За что отвечает клавиша enter кратко
  
• На какие документы ставится гербовая печать в школе