Трансформатор Прилад, призначений для перетворення параметрів змінного струму, що складається з виготовленого з м'якого феромагнетика осердя замкненої форми, на якому встановлено дві обмотки – первинну і вторинну.
Осердя
Первинна котушка
Вторинна котушка
Вчені-конструктори У 1875 році Яблочков Павло Миколайович вперше сконструював трансформатор. У 1882 році трансформатор був удосконалений – Усагіним Іваном Пилиповичем та Доліво-Добровольським Михайлом Йосиповичем.
Яблочков Павло Миколайович
Трансформатор Яблочкова П. М.
Доліво-Добровольський М. Й.
Вигляд трансформаторів в побуті
Принцип дії трансформатора Робота ґрунтується на законі електромагнітної індукції: змінний струм на первинній обмотці створює змінне магнітне поле, яке індукує струм у вторинній обмотці. Осердя виготовлене з феромагнетика і набране з окремих пластин для зменшення в ньому вихрових струмів (струми Фуко).
ФЕРОМАГНЕТИК
Принцип дії трансформатора У обох котушках під впливом змінного магнітного поля виникає ЕРС самоіндукції:
Напруга на вході: Напруга на виході: При розімкненій вторинній обмотці = 0 (холостий хід):
Коефіцієнт трансформації (k) • Відношення кількості витків у первинній обмотці до кількості витків у вторинній обмотці • Знижувальний (знижує напругу) • Підвищувальний (підвищує напругу)
ККД трансформатора Коефіцієнт корисної дії (ККД) трансформатора – відношення переданої потужності (на вторинній обмотці) до початкової поданої потужності (на первинній обмотці):
Для сучасних трансформаторів ККД = 99,5% ≈ 100%. Для ідеальних трансформаторів (ККД=100%):
Схема передавання електроенергії підвищувальний трансформатор ЛЕП
електростанція
12 кВ 400 кВ
знижувальний трансформатор
12 кВ
330 В
підстанція
220 В
Схема передавання електроенергії
Теплові втрати на лінії Генератор змінного струму
Підвищувальни й трансформатор
ЛЕП
Щоб зменшити теплові втрати, потрібно зменшити силу струму. Щоб при цьому зберегти потужність струму (P=U·I), потрібно збільшити напругу у мережі.
Понижуючий трансформатор
Теплова електростанція
Гідроелектростанція
Атомна електростанція
Вітрова електростанція
Сонячна електростанція
Приливна електростанція
Передавання змінного струму
ЛЕП
Задача Задача 1. Трансформатор з коефіцієнтом трансформації k= 10 знижує напругу з 10000 В до 800 В. При цьому у вторинній обмотці йде струм силою І2 = 2 А. Визначити опір вторинної обмотки. Втратами енергії в первинній обмотці знехтувати.
Відповідь: опір вторинної обмотки 100 Ом
Домашнє завдання: § 19 вивчити, конспект. § 12-18 повторити. № 202 – 207. Реферати.