Ինչպե՞ս հասկանալ, որ իդեալական տրանսֆորմատորները էներգիա չեն պահում, բայց ինդուկտորները կարող են էլեկտրամագնիսական էներգիա պահել:

Նախ, այն մասին, թե արդյոք էներգիան կարող է պահպանվել, եկեք նայենք իդեալական տրանսֆորմատորների և իրական գործող տրանսֆորմատորների միջև եղած տարբերությունին.

1. Իդեալական տրանսֆորմատորների սահմանումը և բնութագրերը

Իդեալական տրանսֆորմատորների գծագրման ընդհանուր մեթոդներ

Իդեալական տրանսֆորմատորը իդեալականացված շղթայի տարր է: Այն ենթադրում է. չկա մագնիսական արտահոսք, չկա պղնձի կորուստ և երկաթի կորուստ, և անսահման ինքնաինդուկտիվության և փոխադարձ ինդուկտիվության գործակիցներ և ժամանակի հետ չի փոխվում: Այս ենթադրությունների համաձայն, իդեալական տրանսֆորմատորը իրականացնում է միայն լարման և հոսանքի փոխակերպումը, առանց էներգիայի պահպանման կամ սպառման էներգիայի, այլ միայն մուտքային էլեկտրական էներգիան փոխանցում է ելքային ծայրին:

Քանի որ չկա մագնիսական արտահոսք, իդեալական տրանսֆորմատորի մագնիսական դաշտը ամբողջությամբ սահմանափակվում է միջուկով, և շրջակա տարածքում մագնիսական դաշտի էներգիա չի առաջանում: Միևնույն ժամանակ, պղնձի կորստի և երկաթի կորստի բացակայությունը նշանակում է, որ տրանսֆորմատորը շահագործման ընթացքում էլեկտրական էներգիան չի փոխակերպի ջերմության կամ էներգիայի կորստի այլ ձևերի, ինչպես նաև չի կուտակի էներգիա:

Համաձայն «Շղթայի սկզբունքների» բովանդակության. Երբ երկաթյա միջուկով տրանսֆորմատորն աշխատում է չհագեցած միջուկում, նրա մագնիսական թափանցելիությունը մեծ է, ուստի ինդուկտիվությունը մեծ է, իսկ միջուկի կորուստը՝ աննշան, այն կարելի է մոտավորապես համարել որպես իդեալական։ տրանսֆորմատոր.

Նորից նայենք նրա եզրակացությանը. «Իդեալական տրանսֆորմատորում առաջնային ոլորուն ներծծվող հզորությունը u1i1 է, իսկ երկրորդական ոլորուն կլանված հզորությունը՝ u2i2=-u1i1, այսինքն՝ տրանսֆորմատորի առաջնային կողմի մուտքագրվող հզորությունը բեռին ելնում է բեռի միջոցով։ երկրորդական կողմը. Տրանսֆորմատորի կողմից կլանված ընդհանուր հզորությունը զրոյական է, ուստի իդեալական տրանսֆորմատորը այն բաղադրիչն է, որը էներգիա չի պահում կամ էներգիա չի սպառում:

«Իհարկե, որոշ ընկերներ նաև ասացին, որ թռչող միացումում տրանսֆորմատորը կարող է էներգիա կուտակել: Փաստորեն, ես ստուգեցի տեղեկատվությունը և պարզեցի, որ դրա ելքային տրանսֆորմատորը ունի էներգիա կուտակելու գործառույթ, բացի էլեկտրական մեկուսացումից և լարման համապատասխանությունից:Առաջինը տրանսֆորմատորի սեփականությունն է, իսկ երկրորդը՝ ինդուկտորին։Հետևաբար, որոշ մարդիկ այն անվանում են ինդուկտոր տրանսֆորմատոր, ինչը նշանակում է, որ էներգիայի կուտակումն իրականում ինդուկտորային հատկություն է:

2. Տրանսֆորմատորների բնութագրերը փաստացի շահագործման մեջ

Փաստացի շահագործման մեջ կա էներգիայի որոշակի քանակություն: Իրական տրանսֆորմատորներում, այնպիսի գործոնների պատճառով, ինչպիսիք են մագնիսական արտահոսքը, պղնձի կորուստը և երկաթի կորուստը, տրանսֆորմատորը կունենա էներգիայի որոշակի քանակություն:

Տրանսֆորմատորի երկաթե միջուկը փոփոխական մագնիսական դաշտի ազդեցության տակ կառաջացնի հիստերեզի կորուստ և պտտվող հոսանքի կորուստ: Այս կորուստները կսպառեն էներգիայի մի մասը ջերմային էներգիայի տեսքով, բայց նաև կհանգեցնեն երկաթի միջուկում մագնիսական դաշտի էներգիայի որոշակի քանակի պահպանման: Հետևաբար, երբ տրանսֆորմատորը գործարկվում կամ անջատվում է, երկաթե միջուկում մագնիսական դաշտի էներգիայի արտազատման կամ պահպանման պատճառով, կարող է առաջանալ կարճաժամկետ գերլարման կամ գերլարման երևույթ՝ ազդեցություն ունենալով համակարգի այլ սարքավորումների վրա:

3. Ինդուկտորի էներգիայի պահպանման բնութագրերը

Երբ հոսանքը շղթայում սկսում է աճել,ինդուկտորկխոչընդոտի հոսանքի փոփոխությանը. Համաձայն էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքի՝ ինդուկտորի երկու ծայրերում առաջանում է ինքնաառաջադրվող էլեկտրաշարժիչ ուժ, և դրա ուղղությունը հակառակ է հոսանքի փոփոխության ուղղությանը։ Այս պահին էլեկտրամատակարարումը պետք է հաղթահարի ինքնուրույն առաջացած էլեկտրաշարժիչ ուժը՝ աշխատանք կատարելու և էլեկտրական էներգիան մագնիսական դաշտի էներգիայի վերածելու ինդուկտորում՝ պահեստավորման համար:

Երբ հոսանքը հասնում է կայուն վիճակի, ինդուկտորում մագնիսական դաշտն այլևս չի փոխվում, և ինքնաառաջադրվող էլեկտրաշարժիչ ուժը զրո է։ Այս պահին, թեև ինդուկտորն այլևս չի կլանում էներգիան սնուցման աղբյուրից, այն դեռ պահպանում է նախկինում կուտակված մագնիսական դաշտի էներգիան:

Երբ միացումում հոսանքը սկսում է նվազել, ինդուկտորում մագնիսական դաշտը նույնպես կթուլանա: Համաձայն էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքի՝ ինդուկտորը կստեղծի ինքնաառաջադրվող էլեկտրաշարժիչ ուժ նույն ուղղությամբ, ինչ հոսանքի նվազումը՝ փորձելով պահպանել հոսանքի մեծությունը։ Այս գործընթացում ինդուկտորում պահվող մագնիսական դաշտի էներգիան սկսում է ազատվել և վերածվել էլեկտրական էներգիայի, որպեսզի նորից սնվի միացում:

Իր էներգիայի պահպանման գործընթացի միջոցով մենք կարող ենք պարզապես հասկանալ, որ տրանսֆորմատորի համեմատ այն ունի միայն էներգիայի մուտքագրում և էներգիայի ելք չունի, ուստի էներգիան պահվում է:

Վերը նշվածը իմ անձնական կարծիքն է։ Հուսով եմ, որ դա կօգնի ամբողջական տուփ տրանսֆորմատորների բոլոր դիզայներներին հասկանալ տրանսֆորմատորները և ինդուկտորները: Կցանկանայի ձեզ հետ կիսվել նաև որոշ գիտական ​​գիտելիքներով.փոքր տրանսֆորմատորներԿենցաղային տեխնիկայից ապամոնտաժված ինդուկտորները և կոնդենսատորները պետք է լիցքաթափվեն նախքան հպվելը կամ հոսանքազրկումից հետո մասնագետների կողմից վերանորոգվեն:

Այս հոդվածը բխում է ինտերնետից և հեղինակային իրավունքը պատկանում է բնօրինակ հեղինակին