ТРАНСФОРМАТОР ТОМСОНА

Этот прибор назван именем его изобретателя - американского инженера Элиа Томсона- одного из основателей «Американской Электрической Компании», преобразованную впоследствии в компанию «Дженерал Электрик».

Демонстрационный прибор собирают из деталей учебного разборного трансформатора. В жерло первичной обмотки этого трансформатора вставляют накладной брусок для замыкания трансформаторного магнитопровода. На торец бруска ставят другой такой же брусок так, чтобы эти бруски образовали столбик. Вторичной обмоткой трансформатора служит катушка, размещенная на фанерном кольце с ручкой (рис. 113). Нагрузкой трансформатора является закрепленная на том же кольце миниатюрная лампочка накаливания с номинальным напряжением питания 3-6 Вольт.

Трансформатор Томсона

Рис. 113. Трансформатор Томсона.

При подаче на первичную обмотку переменного напряжения от сети 220 Вольт, 50 Герц в сердечнике образуется переменный магнитный поток. При надевании на магнито- провод вторичной обмотки в ней индуцируется переменный ток, раскаляющий нить лампочки; трансформатор работает.

Коэффициент полезного действия этого трансформатора весьма мал, поскольку магнитный поток в его сердечнике разомкнут на торцах и рассеивается в окружающем трансформатор пространстве.

ТРАНСФОРМАТОР

Трансформатор - электрическая машина, состоящая из совокупности индуктивно связанных обмоток и предназначенная для преобразования посредством электромагнитной индукции напряжения переменного тока. Конструктивно трансформатор состоит из нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, и намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из магнитомягкого ферромагнетика.

Созданию трансформатора предшествовали открытие Фарадеем в 1831 году явления электромагнитной индукции и изобретение в 1848 году Румкорфом индукционной катушки. В 1876 году П.Н. Яблочков получил патент на трансформатор с разомкнутым сердечником, представлявшим собой железный стержень с намотанными на нем обмотками. Этот год считается датой рождения первого трансформатора. В 1884 году братья Гопкинсон создали трансформатор с замкнутым сердечником.

Работа трансформатора основана на двух базовых принципах. 1. Переменный электрический ток, текущий в первичной обмотке, создаёт переменный магнитный поток.

2. Изменяющийся магнитный поток, пронизывающий вторичную обмотку, создаёт в ней ЭДС, пропорциональную первой производной по времени от магнитного потока.

Цель демонстрации - показать устройство и работу трансформатора. Для этого используют разборный учебный трансформатор, в комплект которого входят разборный магнитопровод (сердечник) и две съемные катушки (обмотки). Первичная обмотка рассчитана на подключение к сети переменного тока 220 вольт, а вторичная обмотка является понижающей. Необходима также лампа накаливания на 220 В мощностью 60- 100 Вт в патроне и с десяток пластин какого-нибудь разобранного трансформаторного сердечника.

Демонстрация заключается в сборке трансформатора из составных частей, составлению электрической цепи, включению ее в сеть электропитания и манипуляции с сердечником (рис. 115). Первичную обмотку включают в сеть переменного тока 220 В, 50 Гц. Величину напряжения на концах первичной обмотки демонстрируют подсоединением к ним выводов лампы, которая при этом светит ярко. Затем лампу соединяют с концами вторичной обмотки. Лампа при этом светит тускло, что свидетельствует об относительно малом напряжении на концах этой обмотки.

Магнитный поток, пронизывающий обмотки трансформатора должен быть замкнут. Если же его разомкнуть, то трансформация электрической энергии нарушится. Это демонстрируют плавным накладыванием на сердечник его верхней части. Свечение лампы, подключенной к вторичной обмотке, при этом плавно меняется.

Чтобы индукционные токи не нагревали сердечник, он не сплошной. Сердечники трансформаторов для работы на низких частотах сделаны либо из множества тонких стальных пластин, сложенных в пачки, либо из тонкой длинной ленты, смотанной в кольцо. Их также следует продемонстрировать.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >