| |
Переменный ток обладает еще одним важным свойством: его
напряжение можно сравнительно легко менять — трансформировать (слово
«трансформация» образовано от латинского слова transformo — преобразую).
|
Рис. 25.1.
|
Простейший
трансформатор состоит из замкнутого
магнитопровода, на
который надеты две катушки (рис. 25.1).
Одна из катушек,
называемая
первичной, включается в сеть переменного тока. Магнитное поле первичной
катушки в основном проходит по магнитопроводу; оно переменное и
меняется с той же частотой, что и ток в первичной катушке.
Это
переменное магнитное поле пронизывает другую катушку, называемую
вторичной, и создает в ней переменный индукционный ток.
|
Допустим, что первичная катушка имеет w1
витков и по ней
проходит
переменный ток при напряжении U1 Вторичная обмотка имеет w2
витков, и
в ней индуцируется переменный ток при напряжении U2.
Опыт показывает, что, во сколько раз число витков
вторичной катушки
больше (или меньше) числа витков первичной катушки, во столько же раз
напряжение на вторичной катушке больше (или меньше) напряжения на
первичной катушке:
Величина k
называется коэффициентом трансформации. Он
равен отношению
числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке.
Если k<1, то U2>U1, т. е. трансформатор повышает
напряжение, если
же k>1, то U2<U1, т. е. напряжение понижает.
Трансформатор преобразует
поступающую в первичную обмотку электрическую энергию переменного тока
одного напряжения в электрическую энергию переменного тока другого
напряжения. Коэффициент полезного действия (КПД) у мощных
трансформаторов достигает 99,5%, у бытовых при нормальной нагрузке —
около 80—90%.
Трансформаторы широко применяются в технике и в быту.
Так, только в
одном телевизоре для питания кинескопа необходимы напряжения от 700 до
25 000 В, а для питания транзисторов — 1,5—2 В. Напряжение же в сети,
как вы знаете, равно 220 В, поэтому для получения необходимых
напряжений в телевизоре используется трансформатор, который и
преобразует напряжение 220 В каждого узла в необходимое напряжение.
|
