Miért szükséges egy EMF-generátor számára külön átmeneti tekercs ugyanazon aljzaton mint a fő tekercsei?

Miért szükséges egy különálló tekercs ugyanazon aljzaton, mint az elsődleges tekercs, egy EMF-generátor esetén?

Egy EMF-generátor (általában transzformátort értünk) számos fontos okból igényel egy különálló tekercset ugyanazon aljzaton, mint az elsődleges tekercse:

• Mágneses kölcsönhatás:A transzformátorok működési elvét a két tekercs közötti mágneses kölcsönhatás jellemzi egy megosztott vasszív segítségével. Amikor áram folyik az elsődleges tekercsen keresztül, változó mágneses mezőt hoz létre, ami elektromos erőt (EMF-t) indukál a másodlagos tekercsben. Ha a másodlagos tekercs nem lenne ugyanazon aljzaton, nincs hatékony mágneses kölcsönhatás, ami megakadályozná az energia hatékony átadását.

•  Közös indukció:Amikor áram folyik az elsődleges tekercsen, változó mágneses mezőt hoz létre a vasszívban. Ez a mező feszültséget indukál a másodlagos tekercsben. Ugyanazon aljzat megosztása maximálja a közös indukciót, így javítva az energiatranszformáció hatékonyságát.

• Mező koncentrációja:A vasszív szerepe, hogy koncentrálja és irányítsa a mágneses mezőt, ezzel növelve a mező erejét és hatékonyságát. A másodlagos tekercs elhelyezése ugyanazon aljzaton azt eredményezi, hogy a legtöbb mágneses fluxusvonal áthalad a másodlagos tekercsen, növelve az indukált EMF-t.

•  Szivárvány-fluxus minimalizálása:Ha a másodlagos tekercs nem lenne ugyanazon aljzaton, több szivárvány-fluxus lenne, ami azt jelenti, hogy a mágneses mező egy része nem haladna át a másodlagos tekercsen. Ez energiaveszteséghez és hatékonyság-csökkenéshez vezet. A másodlagos tekercs elhelyezése ugyanazon aljzaton csökkenti a szivárvány-fluxust, javítva a rendszer teljes hatékonyságát.

Továbbra is energiát szolgáltat-e, ha nincs terhelés a másodlagos terminálhoz csatlakoztatva?

Ha nincs terhelés a transzformátor másodlagos terminálaihoz csatlakoztatva, elméletileg nem "szolgáltat energiát," mert nincs áram a másodlagos tekercsen. Azonban a transzformátor maga továbbra is bizonyos viselkedést mutat:

•  Indukált EMF:Még akkor is, ha nincs terhelés a másodlagos tekercsen, az elsődleges tekercs változó mágneses mezője továbbra is indukál EMF-t a másodlagos tekercsben. Ez az elektromágneses indukció elvéből adódik, amely kimondja, hogy bármikor, amikor változó mágneses mező áthalad egy tekercsen, EMF jön létre.

•  Nem terhelt működés:Nem terhelt állapotban a transzformátor továbbra is fogyaszt némi energiát, amely főleg a mágneses mező kialakítására használható. Ez a fogyasztás mágneses áramnak (vagy nem terhelt áramnak) nevezik, amely az elsődleges tekercsen keresztül kerül be, de nem átadódik a másodlagos tekercsre.

•  Reaktív energia:Nem terhelt állapotban a transzformátor reaktív energiát fogyaszt, amit a mágneses mező kialakítására használ. Bár nincs tényleges aktív energia a terheléshez, a transzformátor maga energiát fogyaszt.

•  Hőmérséklet-emelkedés:Még nélkül terhelés nélkül is, a transzformátor bizonyos hőmérséklet-emelkedést tapasztal a szívész histerézis- és viharáram-veszteségeinek, valamint a tekercsek ellenállási veszteségeinek következtében.

Összefoglalva, bár a transzformátor nem szolgáltat energiát a terhelésnek, ha a másodlagos terminálai nyitva vannak, továbbra is indukál EMF-t, és bemeneti energiát fogyaszt a mágneses mező fenntartására. Ez a helyzet nem terhelt működésként ismert.