on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 4 гостя.
Вход в систему
Яндекс.Метрика

69.3 «Режим холостого хода».

 Вернемся к анализу системы уравнений, описывающих работу трансформатора. Наиболее простым частным случаем является, так называемый «режим холостого хода». Этот режим реализуется, если сила тока во вторичной цепи значительно меньше тока первичной цепи I2 << I1. В этом случае можно пренебречь магнитным потоком, создаваемым током во вторичной цепи. В этом случае напряжение на нагрузке равно ЭДС индукции во вторичной обмотке


 Если также пренебречь активным сопротивлением первичной цепи, то из уравнения (5) следует, что ЭДС индукции в первичной обмотке равно ЭДС источника, взятой с противоположным знаком

 Поэтому напряжение на первичной обмотке1, взятое с обратным знаком будет равно ЭДС индукции в этой обмотке

и равно ЭДС источника. Следовательно, в этом случае отношение амплитуд напряжений на обмотках (или отношения напряжения на нагрузке к ЭДС источнику) будет равно отношению числа витков

то есть, в режиме холостого хода отношение напряжения на нагрузке к ЭДС источника равно коэффициенту трансформации трансформатора, или напряжение на нагрузке в k раз превышает ЭДС источника.
 Найдем силу тока в первичной цепи. Для этого, используя уравнение (3) для магнитного потока

запишем уравнение для ЭДС индукции в первичной цепи

 С учетом связи ЭДС индукции и ЭДС источника

и, представляя последнее в виде

получим уравнения для определения силы тока

решение которого имеет вид

 Мы получили очевидный результат − выражение для силы тока в цепи, содержащей катушку индуктивности (так как индуктивность первичной обмотки равна L = λN12). Сдвиг фаз между силой тока и ЭДС источника равен π/2, поэтому средняя мощность тока равна нулю, что очевидно, так как в рассматриваемом приближении ток через нагрузку отсутствует.
Иными словами, при стремлении сопротивления нагрузки к бесконечности КПД цепи стремится к единице, правда, полезная мощность при этом стремится к нулю.


1Напомним, напряжение на индуктивном сопротивлении предназначено для преодоления ЭДС самоиндукции.