Презентация по физике «Трансформатор»

Трансформатор Шаронова С.М. Учитель физики МБУ СОШ №49 г.о. Тольятти

Трансформатор – устройство, применяемое для повышения или понижения переменного напряжения

Устройство трансформатора

Условное обозначение на схемах

Режим холостого хода Е1 Е2 Этот режим имеет место при разомкнутой вторичной цепи. I2=0

Мгновенное значение ЭДС индукции e в любом витке первичной или вторичной обмотках одинаково. Согласно закону Фарадея определяется формулой - полная ЭДС вторичной обмотки - полная ЭДС первичной обмотки Так как R обмоток мало, то | U1|≈|e1| и | U2|=|e2| Мгновенные значения ЭДС е можно заменить действующими Е тогда

Коэффициент трансформации – величина, равная отношению напряжений в первичной и втори-чной обмотках трансформатора

Повышающий трансформатор увеличивающий напряжение. k <1, то U2>U1, N2>N1

Понижающий трансформатор уменьшающий напряжение. k >1, то U2<U1, N2<N1

Рабочий ход ( под нагрузкой) Этот режим имеет место при замкнутой вторичной цепи. В этом случае трансформатор нагружен, т.е. подключены потребители.

На этом режиме мощность в первичной цепи приблизительно равна мощности во вторичной Это означает, что, повышая с помощью трансформатора напряжение в несколько раз, мы во столько же раз уменьшаем силу тока (и наоборот)

Мощность в цепи переменного тока выделяется только на активном сопротивлении. Средняя мощность переменного тока на конденсаторе и катушке индуктивности равна нулю. Принцип действия трансформаторов, применяемых для повышения или понижения напряжения переменного тока, основан на явлении электромагнитной индукции Коэффициент K = N1 / N2 есть коэффициент трансформации. При K > 1 трансформатор называется повышающим, при K < 1 – понижающим Коэффициент полезного действия линии передач не превышает 90 %.

Трансформатор — устройство, преобразующее величину напряжения электрического тока в Industrial Craft. Имеется четыре вида трансформаторов:  *Трансформатор НН (низкого напряжения)  *Трансформатор СН (среднего напряжение)  *Трансформатор ВН (высокого напряжения)  *Трансформатор СВН (сверхвысокого напряжения)  Теперь давайте разберёмся, как его сделать. Для этого нам понадобятся доски из пальмового дерева, катушка и 2 изолирующий провода. Всё выкладывается следующим образом: 

Когда речь заходит о создании высоковольтных эффектов, например Тесла трансформаторе, большинство радиолюбителей презрительно морщатся и неодобрительно качают головой: детская забава, зачем это нужно, от него пользы никакой. Но что интересно, у каждого в квартире полным-полно таких вот "бесполезных" вещей - статуэтки и вазочки в серванте, десятки картин на стенах, куча старых сувениров по тумбочкам... Вы поняли к чему я клоню - не все вещи делаются для какой-то пользы, многое только для красоты. Вот и я насмотревшись да начитавшись отчётов даже начинающих радиолюбителей об успешном запуске трансформаторов Тесла, решил собрать такое-же устройство, чтоб друзей удивить .  А чтоб добавить зрелищности высоковольтному генератору, берём за основу стандартную ламповую схему.

Резистор сетки R1 поставил 15 кОм 10 ватт. И даже он заметно греется, так что лучше ставить 20-ти ваттный, если планируете гонять Теслу пол часа. Конденсатор С3 должен быть подстроечный, как от старых радиол на лампах. Не знаю, какой умник в схеме нарисовал его аж 0,01 мкФ! Резистор гридлика R2 - на мощность минимум 2 ватта, реально даже 2 по 2 ватта и то греются. Возможно это особенность моей кривой настройки генератора, так как у некоторых и полуваттник себя хорошо чувствует...

  Катушки обе мотал по 30 витков провода 0,3 мм. Тем же проводом, только без шёлковой изоляции, намотана и высоковольтная - 600 витков. Этого маловато, но поверьте, что красиво виток к витку мотать даже 100 витков довольно утомительно. На её изготовление ушло ровно 2 часа.

 На самом деле, сначала пробовал и вторичку мотать тем же ПЭЛШО, на каркасе 30 мм. Туда влезло всего 400 витков и сней генератор не дал вообще никаких искр.  Нет, сама лампа генерировала колебания, что прекрасно определялось неонкой, поднесённой к баллону лампы 6П45С, но на высоковольтную обмотку ничего не потупало - неонка возле неё светилась всего за 2 сантиметра. Забегая вперёд скажу, что на втором варианте катушки - в 10 раз дальше.

Корпус металлический 0,5 мм Ламповая панелька керамическая. Сама 6П45С вытащена из телевизора. Стрелочный индикатор показывает ток анода. Во-первых это информативно (сразу видно форс-мажорную ситуацию с режимами), а во-вторых красиво. Индикатор на микроамперы, а чтоб задать ему предельный ток в 1 ампер - поставил шунт. Он представляет собой резистор на 1 ватт и 20-30 витков провода ПЭЛ-0,3, пластиковую трубку 50 мм, обычный провод 0,3 мм от дросселя, намотали катушку.

 Предупреждаю, это вам не микрофонный УНЧ, вероятность того, что Тесла заработает при первом включении - процентов 10. Обязательно проводите все настройки от развязывающего сеть трансформатора на напряжение вторички 100-300 вольт. Проверьте монтаж и попробуйте поменять местами выводы катушки связи. Померяйте ток анода - он должен быть около 0,1 ампер. При срыве генерации ток резко увеличивается. Попробуйте поменять номиналы резистора и конденсатора гридлика (те, что на катушке связи и сетке лампы). Придвигайте и отодвигайте первичные катушки. Пробуйте увеличить количество витков высоковольтной обмотки. Практика показала, что меньше 400 витков мотать нет смысла. Понятно, что тяжело - но надо.

Прочитать лекцию (раздаточный материал), ответить на вопросы письменно. Подготовить одну из тем доклада: Виды трансформаторов 1. Силовой трансформатор 2. Автотрансформатор 3. Трансформатор тока 4. Трансформатор напряжения 5. Импульсивный трансформатор 6. Разделительный трансформатор7. 7. Трансфлюксор

Спасибо за урок!

1. Сапожников А. В. Конструирование трансформаторов 2. Сборка трансформаторов. Учебник для сред, проф.-техн. училищ. — 5-е изд., перераб. и доп. Авторы: Минскер Е.Г., Аншин В. Ш. Издательство: М.: Высшая школа, 1981 3.  Сборка маслянных трансформаторов. Автор: Минскер Е. Г., Аншин В. Ш. Издательство: Высшая школа, 1964 4. Петров Г. Н. Электрические машины, ч. I, изд. 2-е, М., ГЭИ, 1956. 5. Шпицер Л. М., Основы теории и нагрузочная способность трансформаторов, изд. 5-е, М., ГЭИ, 1959. 6. Тихомиров П. М. Расчет трансформаторов, изд. 3-е. М., «Энергия», 1968. 7. Аншин В. Ш. и Крайз А. Г. Сборка мощных трансформаторов. М„ ГЭИ, 1961. 8. Интернет-ресурсы: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80; http://svel.ru/ru; http://model.exponenta.ru/electro/0070.htm; http://sp-elektro.ru/katalog/medicinskie-razdelitelnye-transform