Внимание! Читая эту страничку, Вы должны помнить, что данная статья писалась на память для себя, и возможно содержит ошибки и заблуждения.

сначала про индуктивность.

При замыкании ключа. Рис. а).
Стрелками указано направления тока. Графики: синий - напряжение, красный ток. Ток вначале через катушку приближается к нулю, следовательно и сопротивление к бесконечности, поэтому на графике напряжение на катушке равно напряжению батареи, резистор R2 как бы весит в воздухе. Затем ток в катушке плавно нарастает, уменьшается сопротивление катушки, напряжение на ней начинает падать.

При замыкании контакта, ток начинающий течь через катушку, порождает магнитное поле, которое в свою очередь порождает ЭДС самоиндукции направленное против вызывающего тока (В контуре возникает ЭДС самоиндукции, которая согласно правилу Ленца препятствует изменению тока в контуре) ЭДС самоиндукции прямо пропорциональна индуктивности катушки и скорости изменения силы тока в ней. Магнитный поток равен Ф=LI. Следовательно, чем больше индуктивность, тем сильней магнитный поток, тем большее сопротивление возмущению и тем больше требуется времени что бы накопить энергию в магнитном поле (аналогия - зарядить емкость).

Ключ размыкается. Рис. b).
Ток в катушке начинает спадать, вызывая изменение магнитного потока, который порождает ЭДС самоиндукции, которая стремится поддержать ток в контуре. То есть индуктивность всегда сопротивляется изменению магнитного потока через нее.

Направление ЭДС самоиндукции.

Зависит от того нарастает ток или убывает. Е=-dФ/dt Знак "-" указывает направление ЭДС ЭМИ (можно сказать, что позволяет узнать направление индукционного тока)..
При увеличении тока ЭДС самоиндукции направлена против, при убывании стремиться поддержать ток.

На рисунке b) видно, почему, когда контакт размыкается, на индуктивности меняется полярность относительно земли (или падение напряжения на резисторе R3). Ток через индуктивность не может мгновенно прекратиться и продолжает течь в том же направлении.

Выводы. Индукция это явление, которое возникает при возмущении магнитного поля. Не важно чем оно вызвано, поднесли ли магнит или изменили ток через контур, сразу возникает ЭДС самоиндукции, которая стремится компенсировать изменение магнитного поля.

Про трансформатор.

Из книги "Проф. Холуянов Ф. И. Трансформаторы 1934г.".
При холостой работе трансформатора магнитный поток создается током первичной обмотки или вернее, магнитодвижущей силой первичной обмотки, равной
0,4Pi*I*W
Если во вторичной цепи появляется ток, то возникает магнитодвижущая сила вторичной обмотки, направленная согласно з-ну Ленца против магнитодвижущей силы первичной обмотки (размагничивает поток первичной обмотки).

Магнитный поток почти не уменьшается, так как к первичной обмотке приведено постоянное по величине напряжение. Электродвижущая сила (ЭДС) индуктируемая в обмотке, почти равна приложенному напряжению и пропорциональна магнитному потоку. Следовательно, если первичное напряжение постояно по величине, то и ЭДС при нагрузке должна оставаться почти той же, что и при холостой работе.

Магнитный поток может сохранить свою величину потому что с появлением тока во вторичной обмотке увеличивается ток в первичной обмотке и при том на столько, что разность магнитодвижущих сил или ампер витков первичной и вторичной обмоток остается почти равной магнитодвижущей силы при холостой работе.

Появление размагничивающей магнитодвижущей силы сопровождается увеличением магнитодвижущей силы первичной обмотки.

Выводы.

При холостой работе в первичной обмотке правильно сконструированного трансформатора течет очень малый ток холостого хода, трансформатор потребляет небольшую мощность холостого хода, которая практически совпадает с мощностью расходуемой на перемагничение сердечника. Это потери на гистирезис. Магнитный поток создается этим током, его значение (как и значение магнитного потока) при холостой работе и при нагрузке, почти равно. Вся энергия передается через магнитный поток. Магнитопровод (железо допустим) при любом токе вторичной обмотки никогда не войдет в насыщение.
Почему трансформатор может передовать прямоугольные импульсы? Так как индукция а следовательно магнитный поток у нас линейно нарастает (с одной скоростью), то на вторичной обмотке возникает ЭДС одного значения, пропорциональная скорости. Сигнал не будет искажаться до тех пор, пока магнитопровод не войдет в область насыщения.

При правильно намотанном трансе магнитопровод войдет в насыщение только, если повысилось входное напряжение или понизилась частота.

Ниже нарисован рисунок транса с силовыми линиями магнитного поля, для меня так понятней.
а) первичная обмотка, стрелками показано направление тока, ЭДС первичной обмотки, как и должно, направлена против приложенного напряжения и его уравновешивает, по обмотке течет ток затрачиваемый на намагничивание\перемагничивание магнитопровода.
Силовые линии нарисованы просто для определения их направления, чтоб знать как течет ток.
б) вторичная обмотка. ЭДС направлена как и в первичной, смотри правило Ленца нижний рисунок. Ток в ней течет в другую сторону, и создает размагничивающее поле. На рисунке вокруг катушек нарисованы силовые линии индуктивности рассеивания, которые замыкаются не по основному магнитному пути и не участвуют в общем потокосцеплении.
в) вторичная обмотка без нагрузки, на ней наводится ЭДС, ну чтоб не забыть что первичное явление это ЭДС, а тока может и не быть, то есть сначала витки вторичной обмотки пронизывает магнитный поток первичной обмотки и в ней возникает противо ЭДС, а уж потом ток самоиндукции, если цепь замкнута, и этот ток создает свой магнитный поток направленный против первичного.

Правило Ленца. Ну вот здесь первый раз увидел что начало обмотки, это не тот конец который ниже :), и что направление намотки путать нельзя.

startcd.narod.ru


Hosted by uCoz