Трансформатор: Нұсқалар арасындағы айырмашылық
Content deleted Content added
Өңдеу түйіні жоқ |
Өңдеу түйіні жоқ |
||
5-жол:
'''Трансформатор''' — [[Айнымалы ток|айнымалы токтың]] кернеуін жоғарылатуға немесе төмендетуге арналған электр приборы. Үй жағдайында, трансформаторды пайдаланып, [[электр приборы|электр приборын]] кернеуі 127 В желілен кернеуі 220 В желіге және керісінше қосуға болады. Егер трансформатор [[Жоғары кернеу техникасы|жоғары кернеулі желіге]] ауыстырылып қосылса, онда оны кернеуі 220 В [[желі|желіге]] қосуға болмайды. Өйткені одан алынатын жоғары кернеу (380 В-тан астам) транформаторлық және ол арқылы қосылған электр приборларының бұзылуына әкеліп соқтыруы мүмкін. Трансформатор таңдаған кезде оның қуаты электр приборларын бір мезгілде қоректендіруге арналған құрал-жабдықтардың жалпы [[қуат|қуатынан]] кем болмауын есте сақтаған жөн.<ref>Шаңырақ : Үй-тұрмыстық энциклопедиясы. Алматы : Қаз.Сов.энцикл.Бас ред., 1990 ISBN 5-89800-008-9</ref>
Әр түрлі құралдар мен қондырғылар тұтынатын кернеу өте кең диапазонда өзгереді. Тіпті бір электр қондырғысы әр түрлі кернеу пайдалануы мүмкін. Қуаттың тұрақты дерлік мәнінде айнымалы ток кернеуінің ток күшімен қатар өзгеруін айнымалы токтың трансформациясы дейді. Айнымалы токтың трансформациясын жүзеге асыратын құрал трансформатор деп аталады. Ол электромагниттік индукция құбылысының негізінде жұмыс істейді. Бұл құралды орыс ғалымы П . Н . Яблочков (1878 ж.) ойлап тапқан, кейін оны (1882 ж.) И . Ф . Усагин жетілдірді.
[[Сурет:2.24.PNG|thumb|right|350px]]
Қазіргі трансформаторлар, Фуко тогын 24-сурет азайту үшін оқшауланған пластиналардан құралған тұйық өзекшеден түрады. Өзекше пластиналары трансформаторлық болаттан жасалады, ол өте аз шығынмен оңай қайта магниттеледі. Өзекшеге екі катушка кигізіледі (2.24-сурет). Бір катушка айнымалы ток тізбегіне қосылады, оны біріний реттік орама (катушка) дейді. Екінші катушкаға тұтынушы, яғни электр қондырғыларын қосады. Оны екінші реттік орама (катушка) деп атайды. Катушкалардың [[Актив кедергі|активті кедергілері]] аз. [[Генератор]] бірінші реттік катушкаға <big><big><math>U_1</math></big></big> айнымалы кернеу береді. Оның бойынан жүретін айнымалы ток трансформатордың өзекшесінде айнымалы магнит ағынын тудырады. Олай болса, бірінші реттік катушканың әр орамында өздік индукция ЭҚК-і, ал екінші реттік катушканың әр орамында дол сондай индукциялық ЭҚК-і пайда болады.<br>
Егер бірінші реттік катушканың орам саны <big><big><math>n_1</math></big></big>, ал екінші реттік катушкада <big><big><math>n_2</math></big></big> болса, <big><big><math>\Epsilon_1 = en_1</math></big></big>, <big><big><math>\Epsilon_1 = en_2</math></big></big>, мұндағы <big><big><math>e</math></big></big> — бір орамдағы индукциялық ЭҚК. Осы екі өрнектен
:<math>\frac{\Epsilon_1}{\Epsilon_2} = \frac{n_1}{n_2}</math>(2.21)
шығады. Активті кедергі аз болғандықтан, бірінші реттік катушка үшін
:<big><big><math>U_1 = |\Epsilon_1| = n_1 e</math></big></big>
аламыз.
[[Сурет:2.25.PNG|thumb|right|350px]]
==Жүктемесіз трансформатор==
Екінші реттік катушкаға жүктеме қосылмасын (2.25, а-сурет), яғни трансформатор зая жүрісте болсын. Онда екінші реттік орамада ток жүрмейді, сондықтан жуықтап алғанда оның қысқыштарындағы кернеу <big><big><math>U_2 = |\Epsilon|</math></big></big>. Жүктеме жоқ кезде екінші реттік тізбекте энергия шығыны жоқ. Ал бірінші реттік тізбекте жалғаушы сымдар мен өзекшенің джоульдік жылу бөліну есебінен қызуына және өзекшенің қайта магниттелуіне кететін өте аз энергия шығыны бар, мұны ескермесе де болады. Сонымен, трансформатордың зая жүрісі үшін (2.21)-ді ескере отырып,
:<math>\frac{U_1}{U_2} = \frac{\Epsilon_1}{\Epsilon_2} = \frac{n_2}{n_1} = k</math>
аламыз, мұндағы <big><big><math>k</math></big></big> — трансформация коэффициенті, яғни екінші және бірінші реттік катушкалардың орам сандарының қатынасына тең шама. Трансформатордың зая жүрісінде <big><big><math>k = \frac{U_1}{U_2}</math></big></big>. Егер <big><big><math>k > 1</math></big></big> болса, <big><big><math>U_1 > U_2</math></big></big> трансформатор төмендеткіш, ал <big><big><math>k < 1</math></big></big> болса, <big><big><math>U_1 < U_2</math></big></big>, бұл трансформатор жоғарылатқыш деп аталады. Жоғарылатқыш трансформатордың бірінші реттік катушкасының орам саны екінші реттік катушканың орам санынан аз, ал төмендеткіш трансформаторда керісінше.
==Жүктемелі трансформатор==
Екінші реттік тізбекке қандай да бір жүктеме қосайық (2.25, ә-сурет). Онда бұл тізбекте жиілігі бірінші реттік тізбектегі ток жиілігіне тең <big><big><math>i_2</math></big></big> айнымалы ток туады. Сондықтан екінші катушкада өздік индукция ЭҚК-і пайда болады, оның үштарындағы кернеу аздап төмендейді. Ленц ережесі бойынша өздік индукция ЭҚК-і магнит ағынын азайтады. Бұл магнит ағыны екі катушканы бірдей тесіп өтетін болғандықтан, оның азаюы бірінші реттік катушкадағы өздік индукция ЭҚК-і <big><big><math>|Epsilon_1</math></big></big>-дің кемуіне әкеп соғады. Ал, онда бірінші тізбекте <math>U_1</math> кернеудің мәні тұрақты болса да ток күші артады.<br>
Өз ретінде бірінші реттік тізбектегі ток күшінің өсуі магнит ағынының артуын тудырады, онда екінші реттік тізбектегі индукциялың ЭҚК-і мен ток күші артады. Бұдан әрі осы сипатталған процестер берілген жүктеме үшін белгілі бір магнит ағыны, екінші реттік тізбектегі индукциялық ЭҚК-і жәнө бірінші реттік тізбектегі <big><big><math>I_1</math></big></big> ток күші түракталғанша жүре береді.<br>
Енді трансформатор генератордан өзінің зая жүрісіне қарағанда екінші реттік тізбек тұтынатын қуатқа тең қуатты көбірек алады. Егер аздаған энергия шығынын ескермесек, энергияның сакталу заңы бойынша, генератордың энергиясы бірінші реттік тізбектен екінші реттік тізбекке магнит өрісі арқылы беріледі. Сондықтан шығынды ескермей, былай жазуға болады: <big><big><math>I_1U_1 = I_2U_2</math></big></big>, бұдан
:<math>\frac{U_2}{U_1} = \frac{I_1}{I_2} = k.</math>
Кернеуді неше ece арттырса, ток күші сонша есе кемиді. Қазіргі трансформаторлардың пайдалы әрекет коэффициенті <math>\eta = \frac{U_2I_2}{U_1I_1}</math> өте жоғары, ол 99%-ға дейін жетеді, яғни шығын бар болғаны 1—2%.<ref>Физика: Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-Ф49 математика бағытындағы 11 сыныбына арналған оқулық /С. Түяқбаев, Ш. Насохова, Б. Кронгарт, т.б. — Алматы: "Мектеп" баспасы. — 384 бет, суретті. ISBN 9965-36-055-3</ref>
==Пайдаланылған әдебиет==
<references />
Line 12 ⟶ 38:
[[Санат: Т]]
[[Санат:Физика]]
[[Санат:
{{Link FA|de}}
| |||