Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання

КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ. ОПТИКА

2. ЗМІННИЙ СТРУМ

2.6. ТРАНСФОРМАЦІЯ ЗМІННОГО СТРУМУ

Трансформатор напруги базується на явищі взаємної індукції двох обмоток на одному спільному осерді. Перетворює напругу, збільшуючи чи зменшуючи її до необхідних значень (рис. 12).

Рис. 12

Коефіцієнт трансформації (К) — це число, що визначає, у скільки разів відрізняється напруга, подана на первинну обмотку, від напруги, яку дістають на вторинній обмотці на холостому ході:

Оскільки ЕРС (e) в кожному витку однакова:

При підключенні споживачів (навантаження) виникають навантажувальні струми, обернено пропорційні числу витків обмоток:

ККД трансформатора:

Тут Р_{С u} — втрати в міді. Це втрати на нагрівання обмоток, вони дуже малі, оскільки мідний дріт має достатньо великий переріз і низьке значення ρ_{С u};

Р_сталі — втрати в сталі на перемагнічування осердя і струми Фуко теж мізерні, оскільки осердя складається із окремих ізольованих пластин магнітном’якого феромагнітного матеріалу;

Р₂ — потужність споживача.

ККД трансформатора дуже високий: ≈ 98 %.

У лініях передачі електричної енергії на великі відстані потужні трансформатори підвищують напругу до мільйонів вольт, а в споживача знижують напругу до необхідних значень (у побутових лініях 380/220 В).