Zašto generator EMF treba zasebno obmotanje na istom jezgru kao njegova primarna obmotanja

Zašto generator EMF-a treba posebno zavojnica na istom jezgru kao i njegova primarna zavojnica?

Generator EMF-a (obično se odnosi na transformator) treba posebnu zavojnicu na istom jezgru kao i njegova primarna zavojnica iz nekoliko ključnih razloga:

• Magnetna veza:Princip rada transformatora temelji se na magnetnoj vezi između dvije zavojnice kroz zajedničko željezno jezgro. Kada struja teče kroz primarnu zavojnicu, stvara se promjenjivo magnetsko polje, koje potom inducira elektromotornu snagu (EMF) u sekundarnoj zavojnici. Ako sekundarna zavojnica ne bude postavljena na isto jezgro, neće postojati učinkovita magnetna veza, što sprječava učinkovitu prenos energije.

•  Mutualna indukcija:Kada struja prođe kroz primarnu zavojnicu, stvara se varijabilno magnetsko polje u željeznog jezgra. Ovo polje inducira napon u sekundarnoj zavojnici. Dijeljenjem istog jezgra, mutualna indukcija se maksimizira, čime se poboljšava učinkovitost pretvorbe energije.

• Koncentracija polja:Uloga željeznog jezgra jest koncentrirati i voditi magnetsko polje, čime se povećava jačina polja i učinkovitost. Stavljanjem sekundarne zavojnice na isto jezgro, većina linija magnetskog toka prođe kroz sekundarnu zavojnicu, čime se pojačava inducirana EMF.

•  Smanjenje curenja magnetskog toka:Ako sekundarna zavojnica ne bude na istom jezgru, bit će više curenja magnetskog toka, što znači da dio magnetskog polja neće proći kroz sekundarnu zavojnicu. To dovodi do gubitaka energije i smanjenja učinkovitosti. Stavljanje sekundarne zavojnice na isto jezgro smanjuje curenje magnetskog toka, poboljšavajući ukupnu učinkovitost sustava.

Može li još dalje pružati struju ako nema opterećenja spojenog na sekundarne priključke?

Ako nema opterećenja spojenog na sekundarne priključke transformatora, teorijski, on ne "pruža struju," jer nema struje koja teče kroz sekundarnu zavojnicu. Međutim, sam transformator i dalje pokazuje određene ponašanja:

•  Inducirana EMF:Čak i ako nema opterećenja na sekundarnoj zavojnici, promjenjivo magnetsko polje iz primarne zavojnice i dalje inducira EMF u sekundarnoj zavojnici. To je zato što princip elektromagnetske indukcije diktira da kad god postoji promjenjivo magnetsko polje koje prolazi kroz cijev, inducirat će se EMF.

•  Rad bez opterećenja:U stanju bez opterećenja, transformator i dalje troši određenu količinu energije, koja se uglavnom koristi za postavljanje magnetskog polja. Taj trošak poznat je kao struja magnetizacije (ili struja bez opterećenja), koja se unosi kroz primarnu zavojnicu, ali se ne prenosi na sekundarnu zavojnicu.

•  Reaktivna snaga:Pod uvjetima bez opterećenja, transformator troši reaktivnu snagu, koja se koristi za izgradnju magnetskog polja u jezgru. Iako nema zapravo aktivne snage koja se isporučuje opterećenju, sam transformator troši energiju.

•  Povišanje temperature:Čak i bez opterećenja, transformator iskusi neko povišanje temperature zbog gubitaka histerese i strujnih gubitaka u jezgru, kao i rezistivnih gubitaka u zavojnicama.

Ukratko, iako transformator ne isporučuje snagu opterećenju kada su sekundarni priključci otvoreni, i dalje producira induciranu EMF i troši ulaznu snagu kako bi održao magnetsko polje. Ovo stanje naziva se rad bez opterećenja.