Измерение напряжения и тока мультиметром

Применение закона Ома

Основной закон электротехники, он же закон Ома, гласит: I=U/R где I-это ток в амперах,
U-напряжение в вольтах, R-сопротивление в омах. Эта формула говорит нам, что если в разрыв измеряемой
нагрузки (где нужно измерить ток) включить шунт (R) и измеренное на шунте напряжение (U) подставить
в формулу, по двум величинам R и U мы узнаем нужную нам I — протекающий ток.

Пример: мы ожидаем ток 20-30 А, а может и больший от потребления двигателем шуруповерта. У нас
имеется проволочный шунт, сопротивлением 0,035 Ом

Шунт подключается в разрыв плюса или минуса, это не
важно — действующий ток одинаков на всех участках цепи. Так же параллельно шунту подключается вольтметр —
по его показания можно судить о токе, потребляемом нагрузкой

У меня при почти полном торможении вала
двигателя вольтметр показывал около 0,9 В. Подставив известные нам значения в формулу I=0,9/0,035=25,7А —
такой ток потребляет мотор.

Обратите внимание:При измерении пульсирующих и динамически меняющихся токов, цифровой вольтметр
не очень подходит, так как его контроллер очень медленно снимает показания. Для данной цели больше подходит
стрелочный вольтметр.. Подобрав шунт нужного сопротивления, можно измерять любые постоянные или пульсирующие токи, хоть до
300 А и более

Хотя я сомневаюсь, что такие измерения вам понадобятся. Обычные резисторы не подходят в
роли шунта для больших токов, так как обладают малой мощностью рассеяния. Рассчитать примерную мощность
рассеяния шунта можно умножив ожидаемый ток в амперах на падение на нем в вольтах. Для выше приведенного
примера это 25,7*0,9=23,13 Вт, такой мощностью обладают проволочные резисторы.

Подобрав шунт нужного сопротивления, можно измерять любые постоянные или пульсирующие токи, хоть до
300 А и более. Хотя я сомневаюсь, что такие измерения вам понадобятся. Обычные резисторы не подходят в
роли шунта для больших токов, так как обладают малой мощностью рассеяния. Рассчитать примерную мощность
рассеяния шунта можно умножив ожидаемый ток в амперах на падение на нем в вольтах. Для выше приведенного
примера это 25,7*0,9=23,13 Вт, такой мощностью обладают проволочные резисторы.

Для чего нужны устройства

При организации бесперебойной работы любой промышленной организации активно задействуются трансформаторы тока нулевой последовательности. Посредством данных приборов удается проводить без каких-либо помех сварочные работы. Это обусловлено тем, что трансформаторы способны нормализовать мощность тока в сети, благодаря чему не происходит скачков напряжения. Соответственно владельцы промышленных объектов могут не переживать по поводу сохранности дорогостоящего оборудования, так как даже при работе сварочных агрегатов не будет происходить замыканий и больших перепадов в электрической сети.

Многие владельцы городских квартир и загородных домов не однократно сталкивались со скачками напряжения, из-за которых выходила из строя бытовая техника. Чтобы защитить свое имущество от повреждений, собственники таких объектов недвижимости используют трансформаторы тока, которые для каждого жилища выбирается по мощности.

При организации бесперебойной работы любой промышленной организации активно задействуются трансформаторы тока нулевой последовательности.

Измерение силы тока при помощи трансформатора тока SCT-013

Это небольшой модуль с трансформатором тока будет полезен в домашней мастерской для измерения истинного среднеквадратичного значения тока, потребляемого устройствами. Применение разборного датчика, обеспечивает безопасное и быстрое измерение тока.

Каждый из существующих методов измерения силы тока имеет свои преимущества и недостатки. Самым дешевым является метод измерение падения напряжения на измерительном шунте, но при этом требуется вмешательство в электрическую цепь.

Аналогичным образом выглядит ситуация и с современными ACSxx датчиками, которые помимо прочего чувствительны к посторонним магнитным полям.

Но, пожалуй, самый простой, надежный и не слишком затратный способ — это измерить переменный ток с помощью трансформатора тока. При использовании трансформатора с разомкнутой магнитной цепью все измерение сводится к тому, что его просто надевают на провод. Дополнительным преимуществом такого метода является безопасность, так как обеспечивается гальваническая развязка с измеряемой цепью.

В нашем случае для измерения тока используется датчик SCT-013-xxx, который, в зависимости от типа, позволяет измерять ток в диапазоне 5…60А с масштабированием на встроенном измерительном резисторе до значения 0…1 В.

Выходной сигнал с трансформатора тока подается на плату преобразователя AC/TRMS. Схема собрана на основе микросхемы LTC1966. Сигнал от трансформатора тока подается на стандартный 3,5-мм мини-разъем. Делитель напряжения на резисторах R1 и R2 обеспечивает поляризацию на входе DD1, которая необходима при работе с асимметричным источником тока.

Конденсатор С3 выполняет роль усредняющего фильтра, поэтому он должен иметь стабильные параметры и низкую утечку. Остальные конденсаторы являются фильтрами источника питания.

После преобразования выходное постоянное напряжение с DD1 подается на буфер-усилитель DD2 (AD8605). Усилитель DD2 разделяет выход LTC1966 с относительно высоким импедансом (около 85 кОм) и вход измерителя, обеспечивая минимальную ошибку измерения.

Помимо этого, сигнал усиливается в 2 раза. Точное значение при масштабировании может быть установлено потенциометром R3. Выходной сигнал и источник питания 3,3…5 В/20 мА поступают на выходной разъем. Диапазон выходного сигнала (0…2 В) может быть расширен путем изменения сопротивления R4.

Модуль собран на двухсторонней печатной плате. После правильной сборки преобразователь необходимо откалибровать. Для этого на модуль необходимо подать питание 3,3…5 В, к выходу подключить вольтметр постоянного тока, а в разрыв измеряемой цепи подключить амперметр.

Далее наденьте на провод измеряемой цепи трансформатор тока, подключенный к преобразователю. После подачи электропитания в измерительную цепь, при помощи потенциометра R3, установите одинаковое показание приборов, не забывая о дополнительном двукратном усилении микросхемой DD2.

Источник

Схемы подключения трансформаторов

От того, какая схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока используется в данном случае, зависит надёжность работы всей измерительной системы в целом. При выборе той или иной из них необходимо учитывать следующие требования:

  • Запрещено включать счетчик через трансформаторы тока, если он предназначен для прямого подсоединения в измерительную сеть;
  • При косвенном включении необходимо исследовать электрическую схему и определиться с подходящей для неё моделью трансформатора (по мощности и току);

Важно! Перед тем, как выбрать трансформатор для каждой конкретной ситуации, прежде всего, следует обратить внимание на его коэффициент преобразования, имеющий отличные значения для разных моделей. Прежде чем выбрать трансформатор тока для определённой измерительной схемы нужно внимательно изучить порядок расположения контактов, к которым подключается трехфазный счетчик

Прежде чем выбрать трансформатор тока для определённой измерительной схемы нужно внимательно изучить порядок расположения контактов, к которым подключается трехфазный счетчик.

Далее будет рассмотрена конкретная схема подключения счетчика в трёхфазную цепь (смотрите рисунок ниже).

Поскольку общий принцип функционирования всех электросчетчиков одинаков, то назначение имеющихся на них клемм также схоже. Для фазы «А» оно выглядит следующим образом:

  • Контакт К1 нужен для того, чтобы подключать к счётчику токовый провод и один конец катушки напряжения трансформатора;
  • Клемма К2 предназначена для подключения нагрузки к данной фазной линии;
  • Контакт К3 используется для подсоединения второго конца обмотки напряжения ТТ.

Таким же образом к счётчику подключается вторая фаза «В» (посредством клемм К4, К5 и К6), а также третья – «С» с контактами К7, К8, К9.

Обратите внимание! Клемма К10 – общая нулевая, относительно её на К1, К4 и К7 счётчика поступают фазные напряжения со следующими тремя обозначениями: «А», «В» и «С». К недостаткам совмещённой схемы следует отнести большую погрешность измерения потребляемой мощности, а также невозможность выявления пробоя в обмотках трансформатора

К недостаткам совмещённой схемы следует отнести большую погрешность измерения потребляемой мощности, а также невозможность выявления пробоя в обмотках трансформатора.

На практике чаще всего применяется более простая схема подключения электросчетчика, согласно которой осуществляется совмещённое подсоединение вторичных токовых цепей. Она функционирует следующим образом:

  • К токовому контакту счётчика от сетевого автомата подключаются фазные провода. Для упрощения схемы к нему же подсоединяется вторая клемма фазного напряжения;
  • Фазный ввод катушки выбираем таким образом, чтобы он одновременно являлся выходом первичной обмотки ТТ. В дальнейшем он подсоединяется к нагрузке через распределительные цепи;
  • Начало вторичной трансформаторной обмотки подсоединяется к первому контакту токовой катушки счетчика (по одной из фаз);
  • Конец вторичной трансформаторной катушки соединён с концом токовой обмотки подключенного счётного механизма.

Аналогичным образом подключаются все оставшиеся фазы.

Соединение и заземление вторичных обмоток счётчика осуществляется в соответствии с требованиями ПУЭ (они выполняются по схеме «звезда»).

Благодаря такой организации подключения контактов получается семипроводная схема (в отличие от 10-ти контактной). В заключение следует напомнить, что при подключении через ТТ важен грамотный выбор его типа.

Правильно выбрать трансформатор тока, значит, принять в расчет, что максимально допустимое токовое значение во вторичной обмотке не может превышать 40% от номинала, а минимальное – 5%. Все подключаемые к счётчику фазные напряжения должны следовать в определенном порядке, который контролируется посредством специального прибора (фазометра).

Область применения ТТ

Весь перечень прикладных задач, указывающий, для чего нужны трансформаторы тока, можно свести к двум основным направлениям:

  1. Измерение параметров сети с помощью доступных дешевых измерительных приборов, рассчитанных на малый ток (до 5 А) и низковольтное напряжение. Тем самым обеспечивается безопасное обслуживание измерительной аппаратуры;
  2. Контроль параметров электротока по всей цепи, в которой установлены ТТ. При достижении током предельного (аварийного) значения срабатывает аппаратура защиты, отключающая эксплуатируемое оборудование.

Это важно! Установка трансформаторов тока в контролируемых цепях позволяет концентрировать измерительную аппаратуру на специальных щитах или в составе пультов управления. Правильно выполненный монтаж трансформаторов тока дает возможность размещения измерительных приборов на безопасном удалении от коммутаций цепи и дистанционно управлять работой электрооборудования в автоматическом режиме

Сколько это стоит

В принципе, можно купить синхронную розетку в магазине. Но она мало где продаётся и стоит недешево.

Мне моя розетка обошлась всего в 400 руб.

А если у вас завалялись накладные розетки, вилка и подходящие провода, то в 300 руб. вы по любому уложитесь. Останется потратить часа 2-3 на сборку, пайку проводов, прошивку платы ардуино и сборку всего в монтажной коробоке. Я уложился в 1.5 часа.

Все детали можно купить, на Алиэкспресс и строительном магазине. Привожу ссылки на модули с Алиэкспресс от проверенных магазинов:

Если не хочется «морочиться», могу предложить готовое изделие.

Теперь у нас есть синхронная розетка для подключения струшкоотсоса и пылесоса для чистого выполнения работ по штроблению и шлифовке стен, а также других видов пыльных работ.

При этом, можно сделать всё под себя: задать любой таймер отключения, добавить дополнительные розетки.

Кстати, уже родились идеи по улучшению:

  • добавить еще одну розетку, для общего комнатного фильтра; его имеет смысл включать либо одновременно с пылесосом/струшкоотсосом, либо после отключения пылесоса и держать включенным заданное время;
  • добавить кнопку на проводе, которая будет включать пылесос принудительно;
  • добавить включение пылесоса с помощью радиопульта.

Даже у самого дорогого и профессионального пылесоса таких функций нет!

Присылайте свои идеи полезных электронных устройств! Если идея окажется интересно и реализуемой, я обязательно сделаю и опубликую!

Основные операции с мультиметром

Замер напряжения

Как использовать цифровой мультиметр для замеров напряжения? Для этого ставите переключатель на мультиметре в соответствующее положение. Если это напряжение в розетке дома (переменное напряжение), то перещелкиваете переключатель в положение ACV. Щупы вставляете в разъемы COM и VΩmA.

Первым делом проверяйте правильность подключения разъемов. Если один из них ошибочно будет установлен в контакт 10ADC – при замере напряжения возникнет короткое замыкание.

Начинайте измерение с максимального значения на приборе — 750V. Полярность щупов при этом абсолютно не играет никакой роли. Не нужно щупом черного цвета обязательно касаться ноля, а красным – фазы. Если на экране высветится значение гораздо меньше, а перед ним будет стоять цифра «0», это означает, что для более точного замера можно переключиться в другой режим, с меньшей шкалой уровня напряжения, которую позволяет измерять ваш мультиметр.

При замере постоянного напряжения (например электропроводка в машине) переключаетесь в режим DCV.

И также начинаете замеры с наибольшей шкалы, постепенно понижая ступени измерения. Для замеров напряжения подключать щупы нужно параллельно измеряемой цепи, при этом пальцами держитесь только изолированной части щупа, чтобы самому не попасть под напряжение. Если на дисплее высветилось значение напряжения со знаком «минус», это означает что Вы перепутали полярность.

Некоторые опытные электрики советуют при замере напряжения в розетке, оба щупа держать в одной руке. При плохой изоляции щупов и их пробое, это позволит обезопасить в некоторой степени себя от поражения эл.током.

Мультиметр работает на батарейке (используется крона на 9 Вольт). Если батарейка начинает садиться, мультиметр начинает безбожно врать. В розетке вместо 220В может показаться все 300 или 100 Вольт. Поэтому, если показания прибора вас начинают сильно удивлять, в первую очередь проверьте питание. Косвенным признаком разрядки батареи могут служить хаотичные изменения показаний на дисплее, даже когда щупы не подключены к измеряемому объекту.

Замер тока

Прибором можно замерять только силу постоянного тока. Переключатель должен быть в положении – DCA.

Здесь щупы в отличии от замеров напряжения нужно подключать последовательно в цепь с измеряемым объектом. То есть вам придется разрывать цепь и после этого в образовавшийся разрыв подключить щупы. Делать это можно в любом удобном месте (в начале, середине, конце цепи).

Чтобы постоянно не держать руками щупы, можно использовать для присоединения крокодильчики.

Знайте, что если при измерении тока по ошибке поставить переключатель в режим ACV (замер напряжения), то с прибором с большой вероятностью ничего страшного не произойдет. А вот если наоборот, то мультиметр выйдет из строя.

Замер сопротивления

Для измерения сопротивления переключатель ставите в положение — Ω.

Выбираете нужное значение сопротивления или же опять начинаете с самого большого. Если Вы измеряете сопротивление на каком то работающем аппарате или проводе, рекомендуется отключить с него питание (даже от батарейки). Таким образом данные замеров будут более точными. Если при измерении на дисплее у вас высветилось значение «1, OL» — это означает, что прибор сигнализирует о перегрузке и переключатель нужно поставить в больший диапазон замеров. Если же высвечивается «0» — то наоборот, уменьшите шкалу измерений.

Прозвонка

Еще один режим работы тестера которым часто пользуются — это прозвонка.

Для чего она нужна? Например для того, чтобы найти обрыв в цепи, или наоборот — удостовериться что цепь не повреждена (проверка целостности предохранителя)

Здесь уже не важен уровень сопротивления, важно понять что с самой цепью — целая она или нет

Нужно заметить что звукового сигнала на DT830B нет. 

У других марок как правило сигнал раздается при сопротивлении цепи не более 80 Ом. Сам режим прозвонки происходит при положении указателя – проверка диодов.

Прозвонкой также полезно проверять целостность самих щупов замыкая их друг с другом. Так как при частом использовании может произойти их повреждение, особенно в месте входа провода в трубку щупа. Обязательно перед каждым измерением убедитесь что отсутствует напряжение на том участке, куда будете подключать щупы для прозвонки, иначе можете спалить прибор или создать короткое замыкание.

Что такое истинные среднеквадратичное значение?

Устройства с измерением истинных СКЗ (СКЗ = среднеквадратичное значение) представлены тремя приборами, которые измеряют переменный ток или напряжение переменного тока:

Обычно используются приборы первых двух типов, которые могут точно измерять стандартные (чистые) синусоидальные сигналы переменного тока.

Специалисты предпочитают пользоваться устройствами с измерением истинных среднеквадратичных значений, поскольку только такие приборы способны точно измерять как синусоидальные, так и несинусоидальные сигналы переменного тока. (См. рисунки в верхней части страницы).

  • Синусоидальные сигналы: чистые, без искажений, сигналы с симметричными переходами между точками максимума и минимума.
  • Несинусоидальные сигналы: сигналы нерегулярной формы с искажениями: импульсные выбросы, последовательности импульсов, квадратные, треугольные и пилообразные сигналы, а также любые другие сигналы неровной или угловатой формы.

Практическое значение измерения тока в быту

Измеряя силу тока на микроволновой печи, мы можем определить с его помощью неисправность сразу двух узлов. При включении, значение на шкале будут небольшим, затем амперы вырастут.

Это происходит по причине того что включая печь, мы запускаем сначала вентилятор, и только затем включается магнетрон печи. При значении на шкале силы тока меньше 5. А это значит, не работает магнетрон. При включении значение измерения должно быть не менее 1,5 А., Если это не так, следует ремонтировать вентилятор устройства.

Таким же образом можно замерить эту величину на пальчиковой батарейке, для определения уровня ее зарядки. Но здесь следует беречь батарейку. На шкале выставляем измерение постоянного тока

Здесь важно использовать щупы согласно их полярности. Ставим аккумулятор на черный щуп минусом, а к плюсу касаемся на короткое время красным щупом

При значении менее Ампера, батарейку можно сдать в утилизацию.

Почему касание щупом должно быть коротким? При измерении мы подаем нагрузку на батарейку, от долгого воздействия она разряжается и ее в таком случае можно будет выбросить сразу после замера.

Таким же способом, получив величину тока зарядного устройства телефона, мы можем выяснить исправность защиты его от короткого замыкания. Таким же образом, но с применением более мощных тестеров, проводится определение величины тока в промышленных установках и станках. Принцип действия одинаковый, не зависимо от вида оборудования.

В заключение обобщим информацию, сделав небольшую памятку для людей, берущих мультиметр в первый раз.

Выставляйте на шкале максимальное значение тока, для предотвращения сгорания предохранителя устройства. Устанавливайте переключатель в сектор измерения силы тока и устанавливайте его согласно маркировке. «А», «АС» — для измерений переменного тока. Ставим на значение «ДС» при измерении постоянного тока.

Проводить замер исправности бытовых приборов и оборудования можно только под нагрузкой. Поэтому следует помнить схему включения тестера в цепь питания и соблюдать меры безопасности выполнения работ при запитанной электрической сетью.

Работая в сыром помещении с большой влажность воздуха, используйте резиновую обувь и перчатки. Дополнительно положите на пол резиновый коврик. Эти меры спасут вашу жизнь.

После окончания работ обязательно выключайте прибор, для сохранности заряда батарейки.

Выполняя все эти несложные рекомендации, вы получаете возможность экономить средства, выполнив работу специалиста самостоятельно. Сделать это легко, но еще раз хочется напомнить, берегите свою жизнь, проводя измерение силы тока с помощью мультиметра.

Пускай в вашем доме всегда будет светло и радостно.

Электрическое напряжение делят на два вида:

  1. постоянное (dc)
  2. переменное (ас)

Обозначение постоянного тока (—), у переменного тока обозначение (~). Аббревиатуры ac и dc устоявшиеся, и употребляются наравне с названиями «постоянный» и «переменный». Теперь рассмотрим в чём их отличие. Дело в том, что постоянное напряжение течёт только в одном направлении, из чего и вытекает его название. А переменное, как вы уже поняли, может менять своё направление. В частных случаях направление переменного может оставаться одним и тем же. Но, кроме направления, у него также может меняться и величина. В постоянном ни величина, ни направление, не изменяется. Мгновенным значением переменного тока называют его величину, которая берётся в данный момент времени.

В Европе и России принята частота в 50 Гц, то есть изменяет своё направление 50 раз в секунду, в то время, как в США, частота равна 60 Гц. Поэтому техника, приобретённая в Соединённых штатах и в других государствах, с отличающейся частотой может сгореть. Поэтому при выборе техники и электроприборов следует внимательно смотреть на то, чтобы частота была 50 Гц. Чем больше частота у тока, тем больше его сопротивление. Также можно заметить, что в розетках у нас дома течёт именно переменный.

Помимо этого, у переменного электрического тока существует деление ещё на два вида:

  • однофазный
  • трёхфазный

Для однофазного необходим проводник, который будет проводить напряжение, и обратный проводник. А если рассматривать генератор трёхфазного тока, у него, на всех трёх намотках вырабатывается переменное напряжение частотой в 50 Гц. Трёхфазная система — это не что иное, как три однофазных электрических цепи, сдвинутых по фазе относительно друг друга под углом в 120 градусов. Посредством его использования, можно одновременно обеспечивать энергией три независимые сети, пользуясь при этом только шестью проводами, которые нужны для всех проводников: прямых и обратных, чтобы проводить напряжение.

А если у вас, например, имеется только 4 провода, то и тут проблем не возникнет. Вам нужно будет только соединить обратные проводники. Объединив их, вы получите проводник, который называют нейтральным. Обычно его заземляют. А оставшиеся внешние проводники кратко обозначают как L1, L2 и L3.

Но существует и двухфазный, он представляет из себя комплекс двух однофазных токов, в которых также присутствуют прямой проводник для проведения напряжения и обратный, они сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90 градусов.

Измерение тока с использованием датчика Холла

Эффект Холла был обнаружен американским физиком Эдвином Гербертом Холлом и может использоваться для определения тока. Он обычно используется для обнаружения магнитного поля и может быть полезен во многих приложениях, таких как спидометры, дверная сигнализация, бесколлекторные двигатели и т.п.

Датчик Холла выдает выходное напряжение в зависимости от магнитного поля. Соотношение выходного напряжения пропорционально магнитному полю. В процессе измерения ток определяется путем измерения магнитного поля. Выходное напряжение очень низкое и его необходимо увеличить до полезного значения с помощью усилителя с высоким коэффициентом усиления и очень низким уровнем шума. Помимо схемы усилителя датчик Холла требует дополнительных схем, так как это линейный преобразователь.

  • Может использоваться на более высокой частоте
  • Может использоваться как в устройствах переменного, так и постоянного тока
  • Бесконтактный метод
  • Может использоваться в суровых условиях
  • Высокая надежность
  • Датчик дрейфует и требует компенсации
  • Дополнительная схема требует для надежного выходного сигнала
  • Дороже, чем метод на основе шунта

Датчики с эффектом Холла используются в токоизмерительных клещах, а также во многих промышленных и автомобильных системах измерения тока. Многие типы линейных датчиков на эффекте Холла могут измерять ток от нескольких миллиампер до тысяч ампер.

Особенности применения и выбора измерительных трансформаторов тока

Измерительный трансформатор тока — это специальный прибор узкого направления, который предназначен для измерения переменного тока и его контроля. Чаще всего применяется в системах релейной защиты (автоматики) и измерительных приборов. Его использование необходимо тогда, когда непосредственное присоединение прибора для измерения, к электрической сети с переменным напряжением невозможно или небезопасно для персонала обслуживающего его. А также для организации гальванической развязки первичных силовых цепей от измерительных. Расчёт и выбор измерительного трансформатора тока выполняется таким образом, чтобы изменения формы сигнала были сведены к нулю, а влияние на силовую контролируемую цепь было минимальным.

Индуктивные связи в ТТ

Принцип работы трансформатора тока представляет собой техническую реализацию закона электромагнитной индукции Фарадея, согласно которому в замкнутом токопроводящем контуре при изменении магнитного потока возникает электродвижущая сила, называемая в современной электродинамике индуцированной ЭДС. Простейшим объяснением для «чайников», слабо представляющих, из чего состоит трансформатор, не знающих его устройство или что такое индуцированная ЭДС, и как она может влиять на работу сложнейших трансформаторных систем, послужит схема индуктивных связей трансформатора, приведенная ниже.

Дополнительная информация. Индуктивными связями называют связи между электрическими цепями посредством магнитных полей.

Схема индуктивных связей трансформатора

На схеме показаны три основных элемента трансформатора:

  • поз. 1 – магнитопровод, служащий для размещения токопроводящих контуров-обмоток;
  • поз. 2 – первичный контур, называемый первичной обмоткой, к которому подводят электроэнергию переменного тока;
  • поз. 3 – вторичный контур, называемый вторичной обмоткой. К нему подключается приемник электроэнергии.

При подаче на первичный контур переменного тока напряжением u1 через первичную обмотку начинает проходить переменный ток I1 , создающий магнитный поток Ф, изменяющийся по такой же синусоидальной гармонике. При этом в обмотке первичного контура индуцируется переменная ЭДС (электродвижущая сила) e1 . Контуры трансформатора находятся в индуктивной связи, поскольку через их обмотки проходит единый поток Ф. Соответственно, изменения магнитного поля в первичном контуре будут изменять магнитный поток, а он, в свою очередь, будет индуцировать во вторичном контуре электродвижущую силу e2 , изменяющуюся в той же гармонике. Под воздействием e2 во вторичном контуре возникает переменный ток I2. При замыкании вторичной обмотки на нагрузку ZН создается вторичная цепь, которая может служить для применения в приемниках энергии, в выпрямителях, усилителях и других приборах с развязанными электрическими цепями.

По своей сути трансформатор является передатчиком энергии между проводящими контурами, преобразуя их электромагнитные характеристики (лат. transformare означает преобразовывать) в силу тока I , сопротивление R и напряжение U. В соответствии со сложившейся терминологией проволочные или ленточные изолированные проводящие обмотки, намотанные на магнитопровод из ферромагнитных сталей, называют катушками, а сам магнитопровод – сердечником катушки.

Это важно! Передачу энергии путем создания ЭДС в контурах и трансформацию ее характеристик возможно осуществлять лишь для переменного тока. Постоянный ток также формирует магнитное поле, однако оно является постоянным и неизменяемым, тогда как ЭДС в обмотках катушек трансформатора образуется только при изменении окружающего магнитного поля

На рис. ниже показана конструкция традиционного трансформатора, состоящего из двух катушек и сердечника, собранного из стальных пластин.

Конструкция традиционного трансформатора

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электрик в доме
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector