Получение и передача переменного электрического тока. Трансформатор

СОШ №42
Шереметов Eгор

изменяется по величине и направлению или, в частном случае, изменяется

по величине, сохраняя своё направление в электрической цепи неизменным. В осветительной сети наших домов и во многих отраслях промышленности используется именно переменный ток.

в основном электромеханические индукционные генераторы, т. е. Устройства, в которых

механическая энергия преобразуется в электрическую. Индукционными они называются потому, что их действие основано на явлении электромагнитной индукции.

путем вращения проволочной катушки в магнитном поле. Электрический ток вырабатывается

и тогда, когда силовые линии движущегося магнита пересекают витки проволочной катушки. Электроны перемещаются по направлению к положительному полюсу магнита, а электрический ток течет от положительного полюса к отрицательному. До тех пор, пока силовые линии магнитного поля пересекают катушку (проводник), в проводнике индуцируется электрический ток. Аналогичный принцип работает и при перемещении проволочной рамки относительно магнита, т. Е. Когда рамка пересекает силовые линии магнитного поля. Индуцированный электрический ток течет таким образом, что его поле отталкивает магнит, когда рамка приближается к нему, и притягивает, когда рамка удаляется. Каждый раз, когда рамка изменяет ориентацию относительно полюсов магнита, электрический ток также изменяет свое направление на противоположное. Все то время, пока источник механической энергии вращает проводник (или магнитное поле), генератор будет вырабатывать переменный электрический ток.

электростанции) генерируют переменный ток промышленной частоты (в России — 50

гц). Затем электрический ток поступает на трансформаторные подстанции, которые находятся рядом с электростанциями, где происходит повышение электрического напряжения. Переменный ток высокого напряжения передаётся потребителям по линиям электропередач (ЛЭП). Повышение напряжения необходимо для того, чтобы уменьшить потери в проводах ЛЭП (закон джоуля — ленца, при увеличении электрического напряжения уменьшается сила тока в электрической цепи, соответственно уменьшаются тепловые потери). На другом конце линии электропередачи находится понижающая трансформаторная подстанция, где высоковольтный переменный ток понижается трансформаторами до нужного потребителю значения.

однако существуют линии электропередач постоянного тока, например высоковольтная линия постоянного

тока Волгоград-Донбасс, высоковольтная линия постоянного тока Экибастуз-центр, материковая южная Корея — остров Чеджудо и другие. Использование постоянного тока позволяет увеличить передаваемую электрическую мощность, передавать электроэнергию между энергосистемами, использующими переменный ток разной частоты, например, 50 и 60 герц, а также не синхронизировать соседние энергосистемы, как это сделано на границе ленинградской области с Финляндией. В России в электрических сетях общего назначения используется трёхфазный ток с межфазным напряжением 380 вольт.

сельские улицы) подводятся четырёхпроводные (три фазовых провода и один нейтральный (нулевой) провод) линии электропередач (воздушные

или кабельные ЛЭП) с межфазным напряжением 380 вольт. В отдельную квартиру (или в сельский дом) подводится фазовый провод и нулевой провод, электрическое напряжение между «фазой» и «нулём» составляет 220 вольт. Определить, где какой провод можно с помощью индикатора фазы.

всех железных дорог электрифицировано на однофазном переменном токе частотой 50 Гц. Напряжение ~

25 кВ  подаётся на контактный провод, вторым (обратным) проводом служат рельсы. Также проводится электрификация по системе 2 × 25 кВ, когда на отдельный питающий провод подаётся напряжение ~ 50 кВ, а на контактный провод от автотрансформаторов подаётся половинное напряжение от 50 кВ (то есть 25 кВ). Электровозы и электропоезда переменного тока при работе на участках 2 × 25 кВ в переделке не нуждаются. Проводится политика на дальнейшее расширение полигона тяги переменного тока как за счёт вновь электрифицируемых участков, так и за счёт перевода некоторых линий с постоянного тока на переменный ток. Следует отметить, что также выпускаются двухсистемные электровозы, способные работать как на переменном, так и на постоянном токе.

обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной

индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты

монтажа, доступа к выводам обмоток, защиты трансформатора и т. П.).

В практичной конструкции трансформатора производитель выбирает между тремя различными базовыми концепциями:
Стержневой;
Броневой;
Тороидальный.

времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм).
Изменение

магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт эдс в этой обмотке (электромагнитная индукция).

от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток намагничивания

создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результате электромагнитной 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 сдвинутой 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.

различных приборов. Также трансформаторы нашли широкое применение в быту. Например,

при подзарядке сотового телефона имеющийся в зарядном устройстве трансформатор понижает напряжение, полученное из осветительной сети и равное 220 В, до 5,5 В, пригодного для телефона. В телевизоре имеется несколько трансформаторов (как понижающих, так и повышающих), поскольку для питания различных его узлов требуется напряжение от 1,5 В до 25 кВ.