Трансформаторы

Задача 1. Транзисторный усилитель с общим эммитером (Рис. 24) содержит источник коллекторного питания , резистор коллекторной цепи и биполярный транзистор – управляемый нелинейный элемент с известной ВАХ. В каких пределах будет изменяться ток коллекторной цепи , если пределы изменения тока базы

Решение

Рис. 24

а) б)

Рис. 25

Схема рис.24 может быть представлена в виде схемы рис. 25,б; где нелинейный элемент в схеме – управляемый нелинейный элемент, семейство ВАХ которого приведена на рис. 25,а.

Применяем для схемы рис. 25,б метод пересечения характеристик. Строим из выражения уравнения электрического состояния цепи линию нагрузки по двум характерным точкам: холостого хода цепи — , тогда и короткого замыкания , тогда Определяем диапазон изменения тока , соответствующий заданному диапазону изменения тока базы: при (точка N), при , (точка ). Следовательно при ток коллектора

Задача 2. В сердечнике из литой стали (Рис. 26) необходимо создать магнитную индукцию Число витков равномерно намотанный на сердечник обмотки , длина средней линии сердечника , сечение Как изменится ток и магнитное сопротивление магнитопровода, если в сердечнике сделать воздушный зазор . Магнитный поток сердечника должен остаться без изменения. При расчете рассеянием пренебречь и считать поле в воздушном зазоре однородным.

Решение.

Рис. 26

Пренебрегая потоком рассеяния, считаем, что магнитная индукция в воздушном зазоре и в стали одинакова:

Напряженность магнитного поля в воздушном зазоре

Напряженность поля в сердечнике для по кривой намагничивания литой стали равна

Магнитодвижущая сила обмотки:

При отсутствии в сердечнике воздушного зазора

При наличии в сердечнике воздушного зазора

Токи в обмотке

Ток нужно увеличить на т. е почти в 2 раза.

Магнитное сопротивление магнитопровода

Магнитное сопротивление воздушного зазора

Магнитное сопротивление магнитопровода с воздушным зазором

Этот же результат можно получить из закона Ома

Практическое занятие № 6

Трансформаторы

Трансформатор – это неподвижное электромагнитное устройство, имеющее две или большее число индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования переменного тока и напряжения при той же частоте.

Действующие значения ЭДС первичной и вторичной обмоток по уравнению трансформаторной ЭДС

и

где — амплитуда переменного магнитного потока в магнитопроводе трансформатора;

— частота переменного тока;

— число витков обмоток.

Коэффициент трансформации

Из уравнения трансформаторной ЭДС следует, что , так как .