+7 (727) 344 95 95
Толық ҰБТ тапсыру
Қазақша

iTest қолданбасын жүктеп алу

Мектеп емтихандарына ыңғайлырақ форматта дайындалыңыз

logo-device logotype logotype-float

Трансформаторлар
Алдыңғы конспект Келесі конспект
Конспект

Қуаттың тұрақты мәнінде айнымалы ток кернеуінің ток күшімен қатар өзгеруін айнымалы токтың трансформациясы дейді. Айнымалы токтың трансформациясын жүзеге асыру үшін трансформатор деп аталатын құрал қолданылады. Ол электромагниттік индукция құбылысының негізінде жұмыс істейді. Бұл құралды орыс ғалымы П.Н. Яблочков ойлап тапқан, кейін оны И.Ф. Усагин жетілдірген. Кәзіргі трансформаторлар, Фуко тогын азайту үшін оқшауланған пластинкалардан құралған тұйық өзекшеден тұрады. Темір өзекке орам саны әртүрлі, \(N_1\) және \(N_2\) екі катушка оралған. Егер орам саны аз катушкаға (бірінші) \(U_1\) айнымалы кернеу көзін қосатын болса, онда екінші катушканың ұштарында электромагниттік индукция заңы бойынша \(U_2\) кернеу алынады. Кернеулердің бір-біріне аз немесе көп болуы трансформатор катушкаларындағы орам сандарына байланысты болады. Трансформатордың мақсаты

 

Трансформатор

 

айнымалы токты, кернеуді бірнеше есе арттырып немесе кемітіп, ал қуатты іс жүзінде шығындатпай (энергия шығынсыз) түрлендіру. Оның құрлысы феромагниттік

өзекшесі бар екі катушка (екі орамдар). \(N_1\) –бірінші реттік орам саны, \(N_2\) – екінші реттік орам саны.

Өзекше бірінші және екінші реттік барлық орамдарды бірдей магнит өрісі (магнит ағыны) тесіп өтетіндей етіп өз бойында және қималарда магнит ағынын жинақтайды.

Нәтижесінде әр орамда бірдей индукция ЭКҚ­і пайда болады \((e_i)\)

 

1. Жүктемесіз жүріс тәртібі \((I_2=0)\). Екінші орам тұйықталмаған.

Егер \(R=0\), онда \(U_1=-\varepsilon_1\ (I_1R=U_1+\varepsilon_1);e_1\) - 1 орамдағы индукцияның ЭҚК-і \(U_2=-\varepsilon_2\ (I_2=0)\)

 

\(\frac{U_1}{U_2}=\frac{-\varepsilon_1}{-\varepsilon_2}=\frac{e_1N_1}{e_2N_2}=\frac{N_1}{N_2}\) \(\boxed{\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}=k}\)

\(k\) – трансформация коэффициенті

 

\(k>1\) ‒ төмендеткіш трансформатор \((U_1>U_2,N_1>N_2)\)

\(k<1\) ‒ жоғарылатқыш трансформатор \((U_1\)< \(U_2\),\(N_1\)<\(N_2)\)

Жұмыстық жүріс тәртібі \((I_2\neq0)\). Екінші орам \(R\) жүктеме арқылы тұйықталды.

 

\(P_1\sim P_2\Rightarrow U_1I_1\approx U_2I_2\Rightarrow\) \(\boxed{\frac{U_1}{U_2}\approx\frac{I_2}{I_1}}\)

 

Трансформаторлар аз шығынмен электр энергиясын таратуда кернеуді арттыру үшін қолданылады. Кернеуді неше рет арттырса, ток күші сонша есе кемиді. Казіргі трансформатордың ПӘК­і \(\eta=\frac{U_2I_2}{U_1I_1}\) өте жоғары, ол 99%­ға дейін жетеді, яғни шығын бар болғаны 1-2%.



Сұрақтар

  1. Трансформатордың бірінші реттік орамасының орам саны – \(800\), ал екінші реттігінде – \(3200\). Трансформациялық коэффициенті

  2. Төмендеткіш трансформатордың екінші реттік орамасының ұштарындағы кернеу – \(60\) В, ал ток күші – \(40\) А. Бірінші реттік орамасы \(240\) В кернеу көзіне қосылған. Трансформатордың бірінші реттік орамасындағы ток күші

  3. Трансформатордың бірінші реттік орамасындағы орам саны \(20\). Кернеуді \(220\) В-тан \(11000\) В-қа көтеру үшін екінші реттік ораманың орам саны

  4. Трансформатордың бірінші орамындағы ток күші \(15\) кА және оның ұштарындағы кернеу \(1,1\) кВ. Екінші орамындағы ток күші \(146\) А және оның ұштарындағы кернеу \(110\) кВ. Трансформатордың ПӘК-і және трансформация коэффиценті

  5. Трансформатордың бірінші реттік орамасындағы ток күші – \(I_1\)\(= 0,5\) A, кернеу – \(U_1\)\(= 220\) В. Екінші реттік орамасындағы ток күші – \(I_2\)\(= 11\)А, кернеуі – \(U_2\)\(= 95\) В. Трансформатордың пайдалы әсер коэффициенті

     

  6. Радиоқабылдағышты қоректендіру үшін қолданылатын трансформатордың бірінші реттік орамасында \(n_1\)\(=12 000\) орам бар. Ол кернеуі  \(U_1\)\(=120\) B айнымалы ток тізбегіне қосылған. Екінші реттік ораманың кедергісі \(R_2\)\(= 0,5\) Oм болса, оның орам саны қанша? Радиоқабылдағыш ток күші \(I=1\) A болғанда \(U_p\)\(=3,5\) B кернеуді қажет етеді.

Қате туралы хабарландыру