Ответы на вопросы по электротехнике (Вариант 13)

25. любая электрическая цепь состоит или может быть представлена в виде двухполюсников. Пассивный двухполюсник однозначно определяется значениями тока и напряжения на входе или их отношением. Пусть через некоторый двухполюсник протекает переменный ток и существует падение напряжения. Изобразим ток и напряжение на входе двухполюсника векторами на комплексной плоскости I и U (рис. 1). Проектируя вектор U на направление вектора I (рис. 1 а)), получим вектор, модуль которого равен Uа=Ucos , где  — разность начальных фаз напряжения и тока на входе двухполюсника, причем, направление вектора Uа совпадает с направлением вектора тока, поэтому его запись в показательной форме будет иметь вид где  i — начальная фаза тока на входе двухполюсника. Перпендикуляр, опущенный из конца вектора U на направление вектора тока, имеет длину Usin и может рассматриваться как некоторый вектор Uр , сумма которого с вектором Uа равна U (рис. 1 а)). Его также можно записать в показательной форме в виде Оператор поворота j в выражении (2) учитывает перпендикулярное положение вектора Uр по отношению к I и условие Uа + Uр = U. Так как по построению векторы Uа и Uр в сумме равны U, то из выражений (1) и (2) вектор напряжения на входе двухполюсника можно представить как Разделим выражение (3) на модуль вектора тока Выражение (4) соответствует представлению на комплексной плоскости вектора Z, равного комплексному сопротивлению двухполюсника и развернутого относительно вещественной оси на угол i. При этом вектор Zej e j i=Zej( u  i+ i)= Ze j u образует с вещественной осью комплексной плоскости угол u , т.е. оказывается совпадающим по направлению с вектором U. Сравнивая вещественные и мнимые части выражений (3) и (4), можно представить модули составляющих вектора U в виде т.е. модуль составляющей Uа , называемой активной или резистивной составляющей напряжения на входе двухполюсника, представляет собой падение напряжения на резистивной составляющей его комплексного сопротивления при токе I . Аналогично, модуль вектора Uр , называемого реактивной составляющей входного напряжения, является падением напряжения на реактивной составляющей комплексного сопротивления. Рассмотренным соотношениям величин соответствует представление двухполюсника последовательным соединением резистора R и реактивного сопротивления X, представленным на рис. 1 а). Таким образом, вектор падения напряжения на входе двухполюсника может быть представлен двумя составляющими, одна из которых является его проекцией на направление вектора входного тока и называется активной (резистивной) составляющей или активным падением напряжения. Активная составляющая соответствует падению напряжения на резистивном сопротивлении последовательной эквивалентной схемы двухполюсника. Вторая составляющая перпендикулярна вектору тока и соответствует падению напряжения на реактивном сопротивлении последовательной эквивалентной схемы. Прямоугольные треугольники U UаUр и ZRX (рис. 1 а)) подобны и называются соответственно треугольниками напряжений и сопротивлений. Спроектируем теперь вектор тока I на направление вектора падения напряжения U (рис. 1 б)). Длина проекции будет равна Iа=Icos , а длина проектирующего перпендикуляра — Iр=Isin . Представим эти отрезки векторами с учетом того, что Iа совпадает с направлением вектора падения напряжения на входе двухполюсника, а в сумме эти два вектора должны быть равны I . Тогда в показательной форме — Множитель  j является оператором поворота отрезка Iр на 90 в направлении отставания, чтобы обеспечивалось условие Iа + Iр = I . Представим теперь вектор тока через полученные составляющие Разделим выражение (8) на модуль вектора U — Таким образом, из прямоугольного треугольника, составленного из векторов Iа, Iр и I и описанного выражением (8), делением на постоянную величину U всех его сторон мы получили подобный треугольник, описываемый выражением (9). Стороны нового треугольника имеют размерность проводимости и связаны с составляющими вектора тока законом Ома Следовательно, активную и реактивную составляющую вектора тока можно представить, в виде токов, протекающих через активную (резистивную) проводимость G и реактивную проводимостьB эквивалентной параллельной схемы двухполюсника (рис. 1 б)). Прямоугольные треугольники I IаIр и YGB (рис. 1 б)) подобны и называются соответственно треугольниками токов и проводимостей. Очевидно, что треугольники токов и проводимостей подобны треугольникам напряжений и сопротивлений, т.к. имеют одинаковые углы. Обобщая понятия составляющих векторов тока и напряжения на входе двухполюсника, можно сделать следующие выводы: активная (резистивная) и реактивная составляющие вектора напряжения на входе двухполюсника соответствуют падениям напряжения на резистивном и реактивном сопротивлениях последовательной эквивалентной схемы (схемы R-X); активная (резистивная) и реактивная составляющие вектора тока на входе двухполюсника соответствуют токам, протекающим через резистивную и реактивную проводимости параллельной эквивалентной схемы (схемы G-B); понятиями активной и реактивной составляющих тока и напряжения можно пользоваться, не связывая их с какой-либо эквивалентной схемой двухполюсника, т.к. из подобия треугольников напряжений, токов, сопротивлений и проводимостей следует взаимно однозначная связь этих величин.

26. Комплексная мощность

Непосредственное вычисление мощности символическим методом по току и напряжению невозможно, так как мощность синусоидального тока – величина несинусоидальная. Однако для вычисления мощности по символическим изображениям напряжения и тока можно использовать искусственный прием. Рассмотрим на комплексной плоскости векторы напряжения и тока, символические изображения которых в показательной форме соответственно равны: Умножим комплекс напряжения на сопряженный комплекс тока Í∗=Ie-jα Такое произведение называется комплексной мощностью: Таким образом, действительная часть комплексной мощности равна активной мощности, а мнимая – реактивной. Реактивная мощность положительна при преобладании индуктивной нагрузки и отрицательна при преобладании емкостной нагрузки. Модуль комплексной мощности: Уравнение баланса комплексной мощности может быть получено либо из уравнений Максвелла в комплексной форме, либо непосредственно из теоремы Пойнтинга. Второй путь короче. При этом вывод упрощается, если вкачестве исходного использовать уравнение баланса мгновенных значений мощности в форме (1.123). Перейдем от мгновенных значений мощностей, входящих в (1.123), к комплексным мощностям на основе приема, описанного в 1.8.3. Все подынтегральные выражения в (1.123) содержат произведения двух векторов. Заменим в этих произведениях первый вектор соответствующим ему комплексным вектором (например, вектор Е – на), а второй вектор – соответствующим ему комплексно-сопряженным вектором (например, jст – на). Умножая обе части получающегося при этом равенства на 1/2, приходим к соотношению: Вычисляя производные по tи учитывая обозначение (1.145), получаем уравнение баланса комплексной мощности: (1.146) Проанализируем это уравнение. Используя формулы (1.142)-(1.144), перепишем его в виде: (1.147) где соответственно средние за период значения энергий электрического и магнитного полей в объемеV.Из равенства комплексных величин следуют отдельные равенства для их действительных и мнимых частей. Отделяя в (1.147) действительные части, получаем: RePст=Pп cp + RePΣ. (1.148) Левая часть равенства (1.148) представляет собой среднюю за период мощность сторонних источников, которая равна также средней за период активной мощности сторонних источников. Второе слагаемое в правой части (1.148) равно среднему за период потоку энергии через поверхность S и соответственно среднему за период активному потоку энергии через ту же поверхность: Поэтому равенство (1.148) эквивалентно соотношению: . (1.149) Таким образом, уравнение (1.148) представляет собой уравнение баланса средних за период мощностей. Уравнение (1.148) иногда называют также уравнением баланса активных мощностей. Из (1.149) видно, что в тех случаях, когда, поток энергии в среднем за период выходит из рассматриваемого объема в окружающее пространство. Присредний поток энергии отрицателен, т.е. направлен из окружающего пространства в объем V.

27. Потеря напряжения в кабеле — величина, равная разности между установившимися значениями действующего напряжения, измеренными в двух точках системы электроснабжения

Падение напряжения — постепенное уменьшение напряжения вдоль проводника, по которому течёт электрический ток, обусловленное тем, что проводник обладает активным сопротивлением. Потеря мощности — это уменьшенная мощность на выходе установки (агрегата) по сравнению с заявленной по документации.

28. Способы увеличения «косинуса фи»

Вышеперечисленные последствия низкого cos φ с достаточной убедительностью говорят о том, что необходимо вести борьбу за высокий cos φ. К мерам увеличения cos φ относятся: Правильный выбор типа, мощности и скорости вновь устанавливаемых двигателей; Увеличение загрузки двигателей; Недопущение работы двигателей вхолостую продолжительное время; Правильный и высококачественный ремонт двигателей; Применение статических (то есть неподвижных, невращающихся) конденсаторов. Малый вес конденсаторов, отсутствие вращающихся частей, незначительные потери энергии в них, легкость обслуживания, безопасность и надежность в работе дают возможность широкого применения статических конденсаторов для повышения cos φ двигателей. одбирая величину емкости при параллельном соединении и емкости, можно добиться уменьшения угла сдвига фаз между напряжением и общим током при неизменной активной и реактивной мощности, потребляемой ветвью с индуктивностью. Этот угол можно сделать равным нулю. Тогда ток, текущий на общем участке цепи, будет иметь наименьшую величину и совпадать по фазе с напряжением сети. Это явление называется компенсацией сдвига фаз и широко используется на практике.

29. Условия возникновения резонанса и его применение на практике., Простое объяснение явления резонанса токов и напряжений. Условия возникновения. …

В индуктивно-емкостных цепях. Какие условия возникновения резонанса токов и напряжений? Возникает при условии равенства реактивных сопротивлений. В цепидолжно быть минимальное активное сопротивление, а частота источника питания совпадать с резонансной частотой контура. Резонанс напряжений может возникнуть в цепи с последовательно включенными индуктивностью и емкостью. Условие резонанса напряжений в таком контуре — равенство реактивных сопротивлений: индуктивного и емкостного.

30. Резонанс токов — разновидность состояния электрической цепи, когда общий вид токовых показателей совпадает по фазам уровню напряжения, а мощность реактивного вида равна нулю или же она представлена в активном виде.

Резонанс напряжений — резонанс, происходящий в последовательном колебательном контуре при его подключении к источнику напряжения, частота которого совпадает с собственной частотой контура.

31. Для анализа последовательного соединения двух связанных катушек используем уравнения Кирхгофа.

При этом маркированные зажимы последовательно включенных катушек могут быть соединены по-разному. Суммарное напряжение согласно включенных катушек (рис. 9.4, а) равно Величина Lэ = (L1 + L2 + 2M) в этом случае представляет собой эквивалентную индуктивность. Рис. 9.4 Для встречного включения (рис. 9.4, б) имеем и эквивалентная индуктивность равна Lэ = (L1 + L2 – 2M). Рис. 9.5 Если две индуктивно связанные катушки (рис. 9.5, а) имеют общую точку (пусть, например, их немаркированные зажимы соединены друг с другом), то, переписав соотношения для напряжений (9.1) в форме: получаем возможность заменить их Т-образной схемой замещения, не содержащей индуктивных связей (рис. 9.5, б). Рис. 9.6 Для определения эквивалентной индуктивности параллельно соединенных катушек (рис. 9.6, а), преобразуем эту схему в изображенную на рис. 9.6, б. Поскольку индуктивности при последовательном и параллельном соединениях суммируются по тем же правилам, что и сопротивления, для эквивалентной индуктивности параллельного соединения имеем: Так как соединенные произвольным образом катушки сохраняют индуктивный характер, то эквивалентная индуктивность при встречном и параллельном соединениях имеет положительное значение, несмотря на наличие отрицательных слагаемых в полученных выражениях. Это означает, что значения L1, L2 и M двух катушек не независимы друг от друга, а связаны неравенствами:L1L2 ³ M2; L1 + L2 ³ 2M. Возведением второго из неравенств в квадрат можно убедиться, что оно является более сильным, чем первое неравенство, т. е. условие L1L2 ³ M2 обеспечивает выполнение и второго неравенства. Величина — коэффициент связи обмоток — характеризует степень взаимного влияния обмоток друг на друга. При k = 1 или имеем совершенную связь обмоток — Рис. 9.7 весь поток, создаваемый одной обмоткой, пересекает сечение витков второй обмотки. К этому режиму можно приблизиться, помещая обе обмотки на общем сердечнике (рис. 9.7), материал которой имеет высокую магнитную проницаемость, либо располагая их витки бесконечно близко друг к другу. При указанных приближениях получим для индуктивности первой обмотки L1 = w1Φ/i1 = /Rм (Rм — магнитное сопротивление сердечника). Аналогично L2 = /Rм; M = w1w2/Rм и k = 1. В системе произвольного числа индуктивно связанных обмоток для любой пары выполняется условиеи матрица взаимных индуктивностей М является при отсутствии совершенных связей (kpq< 1) положительно определенной. При сильной связи обмоток (k @ 1) одна из индуктивностей в Т-образной схеме замещения (рис. 9.5, б) может оказаться отрицательной. Так, при L1> M > L2 имеем L2 – M < 0. Поэтому эквивалентную схему с взаимной индуктивностью (рис. 9.5, а) можно использовать для моделирования цепей с отрицательной индуктивностью. Одноименные зажимы индуктивно связанных катушек. Рассмотрим две катушки ,расположенные на одном основании (рис 5.2) Рис. 5.2 Направление тока и вызванного им магнитного потока связаны по правилу правого винта. Следовательно ток i1 будет вызывать поток Ф1, направленный влево. Ток i2 будет вызывать магнитный поток Ф2 ,также направленный влево. Зажимы индуктивно связанных катушек, одинаковое направление токов относительно которых, вызывает одинаковое направление потоков –называются одноименными. На электрических схемах цепей одноименные зажимы катушек принято обозначать жирными точками или звездочками . Разметка одноименных зажимов индуктивно связанных катушек. ВУЗ: НГТУ. … Только при такой ориентации одноименных зажимов, как показано на рис. 18, втекание токов i2 и i3 в эти зажимы приводит к суммированию потоков само- и взаимоиндукции в каждой из катушек.

32. Индуктивно связанные элементы. …

Для двух связанных катушек маркировкузажимов точками всегда можно выполнить так, чтобы она соответствовала положительному значению M . Однако при трех и большем числе индуктивносвязанных катушек потоки взаимоиндукции, обусловленные отдельными катушками,могут иметь неодинаковые направления

33. Параметры, характеризующие индуктивно связанные катушки Понятие коэффициента взаимной индукции

На рис. 6.1, я, б изображены две катушки индуктивности, намотанные на одном сердечнике. Сердечник выполнен из материала с постоянной (не зависящей от режима) магнитной проницаемостью, например керамический. Зажимы первой катушки обозначены «а», «б», зажимы второй катушки —

Рис. 6.1. Два режима работы индуктивно связанных катушек: а — в цени первой катушки протекает ток зажимы второй катушки разомкнуты; 6 — в цепи второй катушки протекает ток /2, зажимы первой катушки разомкнуты «в», «г». Числа витков первой и второй катушек равны Wx и W2 соответственно. Рассмотрим два режима работы данной цепи. Режим I. Пусть в цепи первой катушки протекает ток ix (мгновенное значение), а зажимы второй катушки разомкнуты. Этот случай представлен на рис. 6.1, а. Под действием тока /, возникает магнитный поток Фи, который сцеплен с витками первой катушки и по направлению составляет с током i{ нравовинтовую систему. Поток Фи называется потоком самоиндукции (первой катушки). На рис. 6.1, а он представлен двумя силовыми линиями, одна из них замыкается по сердечнику, вторая — по воздуху (за счет неплотного прилегания катушек к сердечнику). Поток, замыкающийся по воздуху, называют потоком рассеяния. Часть магнитного потока Фп, замыкающаяся по сердечнику и пронизывающая вторую катушку, на рис. 6.1, а обозначена Ф21. Поток Ф21 называется потоком взаимной индукции (второй катушки). Произведение магнитного потока Ф, пронизывающего катушку, на число ее витков W называется потокосцеплением и обозначается Ч7, т.е. 4х = ФЦ^ Тогда в рассматриваемом случае: • Ф,,1Т, = Ти — потокосцепление самоиндукции первой катушки; • Ф21 ^2 = ^21 — потокосцепление взаимной индукции второй катушки. Поскольку заданная цепь линейна (по условию магнитная проницаемость материала сердечника р = const), оба потокосцепления пропорциональны току, их вызывающему, т.е. Коэффициенты пропорциональности между потокосцеплениями и током z’j в соотношениях (6.1) и (6.2) имеют размерность Генри (Гн) и называются: L, — коэффициент самоиндукции или индуктивность первой катушки; М21 — коэффициент взаимной инукции второй катушки относительно первой. Для линейной цепи величины L, и М21 от тока ix не зависят. Это параметры цепи, определяемые ее геометрией и магнитной проницаемостью сердечника. Режим И. Предположим, что в цепи второй катушки течет ток i2 (рис. 6.1, б), а зажимы первой катушки разомкнуты. По аналогии с режимом I принимаем следующие обозначения: Ф22 — поток самоиндукции второй катушки (на рис. 6.1, б изображен двумя силовыми линиями); Ф12 — поток взаимной индукции первой катушки (на рис. 6.1, б изображен одной силовой линией); Ф^И^ = — потокосцепление самоиндукции второй катушки; Ф121Т, = Ч^ — потокосцепление взаимной индукции первой катушки. Потокосцепления Т22 и ^12 пропорциональны вызывающему их току iv т.е. Коэффициенты пропорциональности между потокосцеплениями и током г2 в выражениях (6.3) и (6.4) также являются параметрами цепи: L2 — коэффициент самоиндукции второй катушки; М12 — коэффициент взаимной индукции первой катушки относительно второй. Методами теории электромагнитного поля можно доказать, что коэффициенты взаимной индукции М21 и М12, фигурирующие в соотношениях (6.2) и (6.4), равны по величине, т.е. Поэтому коэффициент пропорциональности между потокосцеплеиием взаимной индукции и током, его вызывающим, обозначается М и называется коэффициентом взаимной индукции или взаимной индуктивностью. Величина М зависит от степени индуктивной связи катушек. Чем связь выше, тем больше М. Количественной характеристикой степени связи является коэффициент связи, определяемый соотношением между потоками самоиндукции и взаимной индукцией. Коэффициент связи зависит от взаимного расположения катушек. Чем ближе друг к другу расположены катушки, тем большее значение имеет коэффициент связи и, наоборот, при увеличении расстояния между катушками он уменьшается, стремясь к нулю.

34. оставим цепь как на рисунке

Измерим сопротивление катушки индуктивности омметром (омическое сопротивление), затем сопротивление реостата сделаем равным омическому сопротивлению катушки. Замкнем цепь. Нижняя лампочка загорится сразу, а верхняя будет раскалятся постепенно. Когда она раскалится, обе будут гореть одинаково. Почему верхняя лампочка раскалялась постепенно? При замыкании цепи ток батареи будет возрастать от нуля до максимума, т. е. в момент замыкания цепи идет нарастающий ток батареи. Вокруг катушки возникает нарастающее магнитное поле, которое пересекает витки этой катушки. В результате на катушке индуктируется э. д. с. индукции, которая в данном случае называется э. д. с. самоиндукции.Эта э. д. с. направлена против э. д. с. батареи. Катушка является источником тока самоиндукции. Ток самоиндукции идет против нарастающего тока батареи, уменьшая величину этого нарастающего тока. Поэтому верхняя лампочка раскаляется медленно. Когда нарастающий ток батареи преодолеет направление тока самоиндукции, он достигает максимума и становится постоянным. Магнитное поле катушки также становится постоянным. Э. д. с. самоиндукции отсутствует, тока самоиндукции нет, обе лампы горят одинаково.Теперь разомкнем цепь. Магнитное поле катушки пропадая пересечет катушку, индуктируя на ней э. д. с. самоиндукции противоположной полярности. Теперь ток самоиндукции имеет одно направление с пропадающим током батареи. Направление э. д. с. самоиндукции определяется по закону Ленца. Так как причиной возникновения э. д. с. самоиндукции является изменение тока, то закон Ленца применительно к явлению самоиндукции может сформулирован так: э. д. с. самоиндукции имеет такое направление, при котором она противодействует изменениям тока в цепи. При возрастании тока э. д. с. самоиндукции направлена противоположно направлению тока. При этом она противодействует возрастанию тока. При уменьшении тока направление э. д. с. самоиндукции совпадает с направлением тока. При этом она противодействует уменьшению тока. Из сказанного следует, что э. д. с. самоиндукции действует как реактивная сила, аналогично силе инерции в механике. Известно, что сила инерции противодействует изменениям скорости тела, подобно этому э. д. с. самоиндукции противодействует изменениям тока в цепи. Продолжая эту аналогию, можно сделать вывод, что индуктивность проводника в электротехнике играет такую же роль, как масса тела в механике, т. е. индуктивность является мерой электрической инерции цепи. Индуктивность катушки Способность катушки индуктировать на себе э. д. с. самоиндукции называется индуктивностью катушки. Единицей измерения индуктивности является Генри (Гн) Индуктивностью в 1 Гн обладает такая катушка, изменения тока в которой на 1 А в секунду создает э. д. с. самоиндукции равной 1 В. 10-3 Гн миллигенри мГн 10-6 Гн микрогенри мкГн Величина индуктивности прямо пропорциональна размерам катушки и числу витков. Кроме того, индуктивность зависит также от материала введенного в катушку сердечника и наличия экрана. Качество работы катушки индуктивности в цепях переменного тока характеризуется добротностью. Добротность Q катушки определяют как отношение ее индуктивного сопротивления ХL= ωL=2пfL к активному R, при рабочей частоте f:Q=ωL/R=2пfL/R. Активное сопротивление включает сопротивление провода обмотки катушки и сопротивление, обусловленное потерями электрической энергии в каркасе, сердечнике, экране и изоляции. Чем меньше активное сопротивление, тем выше добротность катушки и ее качество. Витки катушки, разделенные слоем изоляции, образуют элементарный конденсатор. В многослойных катушках емкость возникает между отделными слоями. Таким образом, катушка обладает не только индуктивными, но и емкостными свойствами. В большинстве случаев собственная емкость катушки является вредной, и ее стремятся уменьшить. Для этого применяются специальные формы каркаса катушки и способы намотки провода. Назначение сердечников в катушках индуктивности Сердечник увеличивает индуктивность катушки. Действительно катушка с сердечником обладает большим магнитным полем а значит на ней будет индуктироваться большая э. д. с. самоиндукции. Если положение сердечника в катушке можно изменять, значит можно изменять индуктивность катушки. Изображение сердечников на схемах Взаимоиндукция Явление взаимоиндукции наблюдается между близко расположенными катушками. Сущность взаимоиндукции заключается в переносе электрической энергии из одной цепи в другую посредством общего магнитного поля: в одном из контуров электрическая энергия преобразуется в энергию магнитного поля, в другом контуре происходит обратный переход энергии магнитного поля в электрическую энергию. Из сказанного следует, что магнитное поле является переносчиком электрической энергии из одной цепи в другую. Взаимная индуктивность между двумя катушками зависит от их размеров, числа витков, взаимного расположения и магнитной проницаемости среды.

35. Согласным называют такое включение катушек, при котором их магнитные потоки, создающие ЭДС самоиндукции и взаимной индукции, имеют одинаковое направление.

При этом результирующие ЭДС, наводимые в катушках, равны сумме их ЭДС самоиндукции и взаимной индукции: . При согласном включении катушек М и к больше, чем при встречном. Встречным называют такое включение катушек, при котором их магнитные потоки, создающие ЭДС самоиндукции и взаимной индукции, имеют встречное направление. При этом результирующие ЭДС, наводимые в катушках, равны разности ЭДС самоиндукции и взаимной индукции: е, = еп-е12, е2 ~ е22~е2- ПРИ встречном включении катушек М и к меньше, чем при согласном. Для удобства определения вида включения на схемах электрических цепей одноименные зажимы обозначают звездочками или точками

36. На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника.

Протекающий по первичной обмотке переменный ток намагничивания создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результатеэлектромагнитной индукции переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции, пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутом на 90° в обратную сторону по отношению к магнитному потоку. В некоторых трансформаторах, работающих на высоких или сверхвысоких частотах, магнитопровод может отсутствовать. Форма напряжения во вторичной обмотке связана с формой напряжения в первичной обмотке довольно сложным образом. Благодаря этой сложности удалось создать целый ряд специальных трансформаторов, которые могут выполнять роль усилителей тока, умножителей частоты, генераторов сигналов и т. д. Исключение — силовой трансформатор. В случае классического трансформатора переменного тока, предложенного П. Яблочковым, он преобразует синусоиду входного напряжения в такое же синусоидальное напряжение на выходе вторичной обмотки. В режиме холостого хода первичная обмотка трансформатора включена в сеть на напряжение , а вторичная разомкнута . Для этого режима справедливы уравнения (17) Ток первичной обмотки представляет собой намагничивающий ток трансформатора. Построение векторной диаграммы (рис.10) начинают с вектора потока . ЭДС и отстают от потока на угол 90°. Реактивная составляющая тока намагничивания совпадает по фазе с потоком, а его активная составляющая опережает поток на 90°. Намагничивающий ток несколько опережает поток . Для получения вектора первичного напряжения необходимо построить вектор и прибавить к нему падения напряжений на активном и индуктивном сопротивлениях. Из векторной диаграммы видно, что очень мал. Обычно . Трансформатор потребляет из сети реактивную мощность на создание магнитного поля в трансформаторе.

37. Коэффициент трансформации трансформатора — это величина,

выражающая масштабирующую (преобразовательную) характеристику трансформатора относительно какого-нибудь параметра электрической цепи (напряжения, силы тока, сопротивления и т. д.). что при соблюдении последнего условия электромагнитная связь между первичной и вторичной цепями является полной, и коэффициент электромагнитной связи С обмоток трансформатора равен единице. Здесь L11 и L22 – собственные индуктивности, а M – взаимная индуктивность обмоток. 1. C = M / (√L11 ×L22)