Электричество шаг за шагом
- Автор: Сворень Рудольф Анатольевич
- Год: 2019
- Язык: русский
- Год: "ДМК Пресс"
- ISBN: 978-5-97060-604-9
- Жанр: Детское образовательние
Электронная книга - «Электричество шаг за шагом». Краткое содержание книги:
Используя 400 специально разработанных иллюстраций, автор рассказывает об истории изучения электричества, о сложившихся основных системах постоянного и переменного тока и о той важной роли, которая досталась электричеству в энергетике нашего мира.
Рудольф Анатольевич Сворень — автор многих популярных книг о физике и электронике, известный научный журналист, радиоинженер и кандидат педагогических наук, много лет проработавший в редакции журнала “Наука и жизнь” заместителем главного редактора.
Если во вторичной обмотке больше витков, чем в первичной обмотке, то коэффициент трансформации и больше единицы, трансформатор в n раз повышает напряжение и называется повышающим. А если w2 меньше, чем w1,то n меньше единицы, и трансформатор понижающий.
В понижающем трансформаторе число витков w2 составляет лишь часть от w1, например, 0,5 или 0,1. Эта величина как раз и есть коэффициент трансформации и понижающего трансформатора, и напряжение U2 составляет такую же часть от U1. Например, если к первичной обмотке подводится напряжение U1 = 150 В, а коэффициент трансформации n = 0,1, то на вторичной обмотке будет напряжение U2 = n∙U1 = 0,1∙150 В = 15 В. На практике, особенно при расчётах «в уме», вместо, так сказать, официального коэффициента трансформации, который у понижающего трансформатора меньше единицы, пользуются обратной величиной — отношением большего числа витков к меньшему, то есть у понижающего трансформатора w1 к w2. Если, скажем, в первичной обмотке 1000 витков (w1), а во вторичной 100 (w2), то официальный коэффициент трансформации составит 0,1, а отношение w1 к w2 составит 10. Воспользуемся предыдущим примером: к первичной обмотке подводится 150 В, и поскольку трансформатор понижающий, напряжение на вторичной обмотке будет в 10 раз меньше, чем на первичной, то есть 15 В.
Всё это очень простая, можно сказать, примитивная арифметика, любой трансформатор может быть и понижающим, и повышающим, может увеличивать либо уменьшать напряжение в n раз — всё зависит от того, к какой обмотке подводишь напряжение и с какой снимаешь.
Но есть, однако, одно чрезвычайно серьёзное ограничение: к какой-либо обмотке трансформатора нельзя подводить напряжение, которое превышает допустимую для этой обмотки расчётную величину. Например, к обмотке, которая рассчитана на 120 В, нельзя подвести 220 или даже 160 В. Нарушение этого правила нередко завершается дымом — трансформатор быстро перегревается и выходит из строя.
Теперь о токах. Когда во вторичную обмотку включена нагрузка, то в этой обмотке идёт ток I2. Конечно же, вторичная обмотка сама никакой мощности не даёт, а получает её из первичной обмотки, то есть в конечном итоге от генератора. И в идеальном случае мощность Р2, потребляемая во вторичной цепи, равна мощности Р1, поступающей от генератора в первичную цепь.
ВК-181. Если в асинхронном двигателе вместо трёх пар магнитных полюсов установить 6 пар полюсов, то ротор двигателя за время одного периода пройдёт не всю окружность, а только половину. Ему достаточно этого расстояния, чтобы встретиться с тремя электромагнитами, поочерёдно получающими все три фазовых напряжения одного периода. Минуя довольно простые промежуточные рассуждения, можно сделать вывод: увеличив в 2 раза число пар полюсов, мы в 2 раза снижаем обороты двигателя.
Р-73. ДВА, КАЗАЛОСЬ БЫ, ОДИНАКОВЫХ LCR-КОНТУРА ИМЕЮТ РАЗНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ. Недавно мы сравнительно подробно рассмотрели поведение последовательного LCR-контура (Р-66) при изменении частоты f питающего его напряжения (1). Мы обратили внимание на то, что напряжения UL на катушке и Uc на конденсаторе сдвинуты по фазе на 180°, то есть действуют одно против другого. Можно считать, что это действуют друг против друга сопротивления XL и Хс, поэтому общее сопротивление всей последовательной цепи равно их разности. Как мы уже давно знаем, с увеличением частоты индуктивное сопротивление XL растёт, а ёмкостное Хс уменьшается. На некоторой частоте fрез оба эти сопротивления оказываются одинаковыми и общее реактивное сопротивление контура равно нулю. В контуре остаётся небольшое активное сопротивление R, и поэтому сильно растёт ток, а вместе с ним напряжение на конденсаторе и катушке.