Шрифт:
Дано:
Ер = 120 Вольт; Ns = 100 витков; Np = 500 витков.
Еs =?
Решение:
Es/EP = Ns/Np
Es/120 = 100/500
Es = 24 В
Если предположить, что трансформатор не имеет потерь, то мощность во вторичной обмотке должна равняться мощности в первичной. Хотя трансформатор может повышать напряжение, он не может увеличивать мощность. Мощность, снимаемая со вторичной обмотки никогда не может быть больше мощности, потребляемой первичной обмоткой. Следовательно, когда трансформатор повышает напряжение, он понижает ток, и выходная мощность остается равной входной. Это может быть выражено следующим образом:
PP = PS
(IP)(EP) = (IS)(ES).
Следовательно, ток обратно пропорционален коэффициенту трансформации:
IP/IS = NS/NP
ПРИМЕР: Трансформатор имеет коэффициент трансформации 10:1. Если по первичной обмотке течет ток 100 миллиампер, то какой ток течет по вторичной обмотке?
(Замечание: первая цифра в коэффициенте трансформации относится к первичной обмотке, а вторая цифра — ко вторичной).
Дано:
Np= 10; Ns = 1; Ip = 100 мA = 0,1 A.
Is =?
Решение:
Ip/Is = Ns/Np
0,1/Is = 1/10
Is = 1 A
Важным применением трансформаторов является согласование импедансов. Максимальная мощность передается только тогда, когда импеданс нагрузки равен импедансу источника сигнала. Когда импедансы не согласованы, мощность передается не полностью.
Например, если транзисторный усилитель может эффективно возбуждать 100-омный усилитель, то он не сможет эффективно раскачать 4-омный громкоговоритель. Использование трансформатора между транзисторным усилителем и громкоговорителем поможет согласовать импедансы. Это достигается выбором соответствующего коэффициента трансформации.
Отношение импедансов равно квадрату коэффициента трансформации:
Zp/Zs = (Np/Ns)2
ПРИМЕР: Какой должен быть коэффициент трансформации трансформатора для согласования 4-омного громкоговорителя с 100-омным источником сигнала?
Дано:
Zp = 100; Zs = 4.
Np =?; Ns =?
Решение:
Zp/Zs = (Np/Ns)2
100/4 = (Np/Ns)2
(25) = Np/Ns
5/1 = Np/Ns
Коэффициент трансформации равен 5:1.
18-3. Вопросы
1. Чем определяется, какой это трансформатор — повышающий или понижающий?
2. Напишите формулу для определения коэффициента трансформации трансформатора.
3. Напишите формулу для определения напряжения через коэффициент трансформации трансформатора.
4. Чему равно напряжение на вторичной обмотке трансформатора, имеющего 100 витков первичной обмотки и 1800 витков вторичной, при приложенном напряжении 120 вольт?