Трансформатор

[r55]

Добрый день! Заранее прошу прощения за глупый вопрос, но я не понимаю (на интуитивном уровне), как при повышении напряжения может понижаться ток и наоборот.
Смотрите. Предположим у нас есть розетка 220В, когда мы замкнём цепь нагрузкой - мы получим ток определённой силы, например:

220 В / 100 Ом = 2.2 А
220 В / 1000 Ом = 0.22 А
220 В / 10000 Ом = 0.022 А

Ток в цепи определяется напряжением и сопротивлением, что логично. Электрическое поле действует на проводник, свободные электроны приходят в упорядоченное движение, но на пути им препятствует сопротивление проводника. Соответственно, если мы хотим больший ток при неизменном напряжении - понижаем сопротивление. Если хотим больший ток при неизменном сопротивлении - повышаем напряжение, тут всё понятно.

Но почему когда мы повысили с помощью трансформатора напряжение - понижается ток во вторичной обмотке?
Или имеется в виду что повышается значение падения напряжения на вторичной обмотке? Исходя из определения, напряжение это работа эл. поля, затраченная на перемещение заряда из точки А в точку Б. Может моя проблема в том, что я думаю о вторичной обмотке как об источнике ЭДС?

Пожалуйста, можно по простому объяснить?

[AndTer]

Кто сказал что ток при повышении напряжения понижается?
Ток на выходе зависит от габаритной мощности самого трансформатора и сечение проводов обмоток. При превышении расчётной мощности, начнёт падать напряжение, потом сгорит и всё...

[r55]

[uquote="AndTer",url="/forum/viewtopic.php?p=4053402#p4053402"]Есть ещё такая вещь как мощность: P=U*I[/uquote]
Да, я знаю. Но это разве не про нагрузку? У нас есть источник ЭДС, мы замыкаем цепь нагрузкой с определённым сопротивлением, напряжение на нагрузке падает и начинает течь ток. Умножаем ток в цепи на падение напряжения - получаем мощность потребителя, но причем тут трансформатор? Я понимаю, что мощность тут - ключевой момент, но повторюсь, я не понимаю интуитивно, что она значит в разрезе трансформатора.
[uquote="AndTer",url="/forum/viewtopic.php?p=4053402#p4053402"]Кто сказал что ток при повышении напряжения понижается?[/uquote]
Где бы не читал, пишут - повышающий трансформатор увеличивает напряжение, но при этом уменьшает ток.
[uquote="AndTer",url="/forum/viewtopic.php?p=4053402#p4053402"]Ток на выходе зависит от габаритной мощности самого трансформатора и сечение проводов обмоток.[/uquote]
А от сопротивления нагрузки, подключенной в цепь вторичной обмотки? Я ошибаюсь в том, что представляю себе вторичную обмотку трансформатора как источник ЭДС для цепи вторичной обмотки, и абстрагируюсь от контекста (от первичной обмотки, генератора)?

Моё рассуждение такое:
На первичную обмотку мы подаём, предположим, 220 В. По первичной обмотке начинает течь ток, который зависит от сопротивления обмотки. В магнитопроводе появляется переменное магнитное поле, которое индуцирует ЭДС на вторичной обмотке. В случае, если трансформатор повышающий, допустим мы получаем 10000 В на вторичной обмотке. И вот тут я ломаюсь: как вообще ток в первичной обмотке может быть больше чем во вторичной (при подключенной нагрузке с небольшим сопротивлением), если на первичную подаётся 220 В, а во вторичной 10000 В???

Очень прошу, не пинайте, а объясните как для тупого, пошагово, словами. Формулы пока туговато идут, они требуют уже какого-то интуитивного понимания.

[Ivanoff-iv]

внутри трансформатора: на первичку подаем переменный ток - в сердечнике возникает переменное м. поле, которое создает противоЭДС во всех обмотках трансформатора (собственно поэтому ток в трансформаторе много меньше, чем можно насчитать по закону Ома) смысл в том, что воздействие на поле обусловлено суммарным током по проводникам и чем больше витков в данной обмотке - тем сильнее влияние каждого ампера в ней протекающего, получаем: если витков во вторичке в 2 раза больше, то напряжение на ней в 2 раза больше, но ток, протекающий в ней влияет на м. поток тоже в 2 раза сильнее и, чтобы компенсировать это влияние в первичке будет течь в 2 раза больший компенсирующий ток (индуктивный ток намагничивания пока не рассматриваем - он остается неизменным вне зависимости от нагрузки и активной мощности не потребляет).
для расчета нагрузки: добавив трансформатор ты увеличил напряжение на нагрузке в 2 раза - по закону Ома ток тоже вырастет в 2 раза, чтобы его компенсировать в первичке ток вырастет в 4 раза - получаем рост потребляемой и выделяемой мощности в 4 раза = всё сходится...

[r55]

Я так понимаю, что ключевой момент в том, что электромагнитные явления в трансформаторе связаны, компенсируются, и работают в обоих направлениях. И хоть обе намотки как-бы разные цепи (не замкнуты), они работают всё-же совместно, не в одностороннем порядке. Так?

УПД. А, ну всё логично, ведь ток, появляющийся во вторичной обмотке точно так-же создаёт переменное магнитное поле, действующее наперекор первому.

[Kuzmin]

Ток в первичной сети будет больше потому, что КПД трансформатора примерно 50-70 процентов, зависит от материала сердечника, типа и мощности

[r55]

Я правильно понимаю, что если у нас трансформатор, предположим, ~220 В -> ~10000 В, то 220 В это напряжение первичной обмотки, а 10000 В это ЭДС, возникающая на вторичной обмотке? При этом мы не можем подключить ко вторичной обмотке слишком мощный потребитель, т.к. трансформатор выйдет из строя. Получается, эти 10000 В мы не можем использовать в полной мере (подключить малое сопротивление и пустить огромный ток), а можем только преобразовать понижающим трансформатором (с потерей мощности)?

[Kuzmin]

При мощности трансформатора 100 квт получите большой ток при напряжении 10000 вольт.
Ток можете посчитать.

[El-Eng]

Я правильно понимаю, что если у нас трансформатор, предположим, ~220 В -> ~10000 В, то 220 В это напряжение первичной обмотки, а 10000 В это ЭДС, возникающая на вторичной обмотке?

Правильно.

При этом мы не можем подключить ко вторичной обмотке слишком мощный потребитель, т.к. трансформатор выйдет из строя.

Идеальный трансформатор передаст любую мощность, реальный - не более максимально допустимой, но практически всегда можно взять трансформатор нужной мощности.

Получается, эти 10000 В мы не можем использовать в полной мере (подключить малое сопротивление и пустить огромный ток)...

Можем. Вопрос лишь в том, хватит ли мощности трансформатора, и способна ли первичная цепь обеспечить нужную мощность, ведь закон сохранения энергии никто не отменял.

...а можем только преобразовать понижающим трансформатором (с потерей мощности)

И это можем, так, собственно, и делают при передаче электроэнергии по высоковольтным линиям. Потери будут определяться КПД трансформатора, а он тем выше, чем мощнее трансформатор.

[12943]

[uquote="r55",url="/forum/viewtopic.php?p=4053428#p4053428"]ведь ток, появляющийся во вторичной обмотке точно так-же создаёт переменное магнитное поле, действующее наперекор первому.[/uquote]
Не надо про поля.
Берём идеальный трансформатор 220 В - 10000 В, нагружаем его на 10000 ом, получаем ток вторичной обмотки 1 А.
В идеальном трансформаторе мощность в нагрузке вторичной обмотки равна мощности источника напряжения подключенного к первичной обмотке.
Мощность в нагрузке = 10000 В*1 А=10000 Вт и равна мощности источника напряжения 220 В.
Ток источника = току первичной обмотки = 10000 Вт/220 В=45,5 А.

Напряжение первички 220 В, ток 45,5 А.
Напряжение вторички 10000 В, ток 1 А.

Вот об этом и говорят - трансформатор повышает напряжение и уменьшает ток. Или наоборот.

[HochReiter]

Попытаюсь объяснить понятно, хоть и ненаучно Вот один виток, через него течёт такой-то ток, он создаёт такой-то магнитный поток. Вот ещё один виток, через него течёт такой же ток, создаёт такой же магнитный поток, итого суммарный поток вдвое больше. Сто витков - магнитный поток в сто раз больше, чем создаваемый одним витком при том же токе. Единица измерения магнитодвижущей силы (что это такое, можно прочитать позже, пока это слишком тонкий юмор) так и называется: ампер-виток.
Зато напряжение на обмотке в сто витков должно быть в сто раз больше, чем на обмотке из одного витка, поскольку витки соединены последовательно. На трансформаторе обе обмотки на одном сердечнике, магнитный поток один и тот же, поэтому и чем больше витков, тем ток меньше, а напряжение больше.

[r55]

Немного не по теме, но задам вопрос сюда же. Полезную работу в эл. цепях делает ток, те самые заряженные частицы, которые движутся по проводнику. Почему большинство электрических приборов рассчитаны на 220 В, ведь тот-же самый ток мы сможем получить и с куда меньшим напряжением, нужно просто уменьшить сопротивление приборов. Чем это обусловлено? Чем вообще обусловлено то, что один прибор работает от 220 В, другой от 12 В, а третий от 3 В, если при любом из этих напряжений мы можем получить нужный ток, просто изменив сопротивление прибора?

[Nick21]

сделай утюг на 1 кВт на 3 В питания.......330 А тока....какого сечения рельсы подводить будешь ?...а медь сколько стоит ?

[Ivanoff-iv]

работу совершает не ток, а мощность P=U*I лампа 100 Вт на 220 вольт и на 12 будут потреблять сильно разный ток, а мощность имеют одинаковую.
так же как в физике сила ещё не есть работа... ты можешь весь день давить на диван, а работа при этом = 0
или лебёдка: ты давишь на ручку одной рукой, а ворочаешь плиту, но ты сделаешь движения на 10 метров, а плита сдвинется на 10 сантиметров... в электричестве всё точно также - закон природы не нае....!

[HochReiter]

В школьном учебнике физики есть ответ на этот вопрос. Не пересказывать же тут учебник своими словами.

[Ivanoff-iv]

домкрат вон как давит! но почему-то его в качестве мотора автомобиля не применяют...

[musor]

[uquote="Kuzmin",url="/forum/viewtopic.php?p=4053437#p4053437"]Ток в первичной сети будет больше потому, что КПД трансформатора примерно 50-70 процентов,[/uquote]
очердной поток бреда!!!
не знаю чем вы мотаетье свои траны наверно нихромом или железной проволкой что их КПД ниже плинтуса !!! но реалные траны любой боле мене достаточной мощи имеют КПД боле 90% по траны на сотни киловат я говорить ваше не стану там порядка 99.х%

[r55]

[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=4053521#p4053521"]В школьном учебнике физики есть ответ на этот вопрос. Не пересказывать же тут учебник своими словами.[/uquote]
Ну я представляю что такое работа и мощность. Работа в общем понимании A=FScosA, мощность можно сказать - производительность, а именно N=A/t. Но представить это с бруском, который тянут за верёвочку в течении какого-то времени, я могу. А в случае с током (с поправками на формулы из электроники, U=A/q, P=UI) ну никак я не могу построить так скажем визуализацию всего этого в голове. Может, плохо с абстрактным мышлением... А может в корне не верно трактую для себя напряжение. Я знаю формулу U=A/q, но "прочувствовать" величину не могу, как могу прочувствовать, например, ньютоны, которые тянут меня к земле. Из-за проблемы с пониманием не выходит представить все эти взаимодействия разом и их отношения, голова закипает. Могу только заучить формулы, но это не интересно.

[12943]

[uquote="r55",url="/forum/viewtopic.php?p=4053566#p4053566"]но "прочувствовать" величину не могу, как могу прочувствовать, например, ньютоны, которые тянут меня к земле.[/uquote]
Прочувствовать 230 вольт очень легко - они в розетке. Но, правда, Ньютон может к земле притянуть.

[r55]

[uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=4053587#p4053587"][uquote="r55",url="/forum/viewtopic.php?p=4053566#p4053566"]но "прочувствовать" величину не могу, как могу прочувствовать, например, ньютоны, которые тянут меня к земле.[/uquote]
Прочувствовать 230 вольт очень легко - они в розетке. Но, правда, Ньютон может к земле притянуть.[/uquote]
Юмор, это замечательно