Урок 63. Трансформатор. Виробництво, передавання та використання енергії електричного струму.

Які значення сили струму і напруги вимірюють амперметри і вольтметри у колі змінного струму?

Назвіть відомі вам прилади змінного струму

Трансформатор. Передача енергії змінного струму.

Для зменшення втрат електричної енергії в лініях електропередач напругу підвищують до десяти і сотень тисяч вольтів, що дає змогу при однаковій потужності відповідно зменшувати силу струму в проводах. Відповідно в місцях споживання енергії напругу знижують. Усі ці перетворення легко здійснюються за допомогою трансформаторів змінного струму.

Оскільки обмотки трансформатора мають спільне змінне магнітне поле, то в кожному їх витку виникає електрорушійна сила, пропорційна кількості витків у них:

𝜀₁ / 𝜀₂ = 𝑁₁/ 𝑁₂

Якщо коло вторинної обмотки розімкнене, а до первинної обмотки приєднане джерело змінного струму, то такий режим роботи трансформатора називають холостим ходом.

k=N₁/N₂

k - коефіцієнт трансформації

k > 1 - трансформатор підвищувальний.

k < 1 - трансформатор знижувальний.

Коли до вторинної обмотки приєднують споживачі, вторинне коло замикається - робочий режим роботи трансформатора.

В сучасних трансформаторах ККД становить до 99,5%.

Отже, підсумуємо

Трансформатор - електромагнітний пристрій, що перетворює змінний струм однієї напруги на змінний струм іншої напруги за незмінної частоти.

Дія трансформатора грунтується на явищі Електромагнітної індукції.

Коефіцієнт трансформації k=N₁/N₂

Якщо k>1 трансформатор понижувальний

Якщо k<1 трансформатор підвищувальний

Холостий хід трансформатора - робота ненавантаженого трансформатора

ККД = U₂I₂/U₁I₁

Для кращого засвоєння перегляньте відео

https://youtu.be/Zi3qS32ATho

Передача енергії змінного струму на відстань.

Передача електричної енергії від електростанцій до великих міст або промислових центрів на відстані тисяч кілометрів є складною науково-технічною проблемою.

Для зменшення втрат на нагрівання дротів необхідно зменшити силу струму в лінії передачі, і, отже, збільшити напругу. Зазвичай лінії електропередачі будуються з розрахунку на напругу 400–500 кВ, при цьому в лініях використовується трифазний струм частотою 50 Гц.

Слід зазначити, що при підвищенні напруги в лініях передачі збільшуються втрати енергії через повітря. У сиру погоду поблизу дротів лінії може виникнути струм, що називається коронний розряд, який можна виявити по характерному потріскуванню. Коефіцієнт корисної дії лінії передач не перевищує 90 %.

Яка будова та принцип дії трансформатора? Що таке холостий і робочий хід трансформатора?