Явление взаимоиндукции. физический принцип действия трансформатора

При изменении тока I ₁ в контуре № 1 (рис. 18.17) возникает переменное магнитное поле . Переменный магнитный поток , создаваемый полем , пронизывает контур № 2, и в последнем, в соответствии с законом Фарадея, возникают ЭДС и ток взаимоиндукции I_i.

Рис. 18.17. Возникновение тока взаимоиндукции

В рассмотренном на рис. 18.17 примере ток I ₁ и поле B ₁ – нарастают. Поэтому индуцированное магнитное поле .

ЭДС взаимоиндукции в контуре № 2:

,(18.24)

где M ₂₁ – взаимная индуктивность контуров.

На явлении взаимной индукции основано действие трансформаторов, служащих для повышения или понижения напряжения переменного тока. Трансформатор состоит из двух соленоидальных обмоток, укрепленных на общем замкнутом сердечнике из магнитомягкого материала («трансформаторного железа») – с низким значением коэрцитивной силы. Сердечник набирается из отдельных пластин – для уменьшения возможных вихревых токов. Концы первой обмотки присоединены к источнику переменного тока, а концы второй включены в цепь потребителей электрической энергии. Переменное магнитное поле тока в первой (первичной) обмотке трансформатора вызывает появление ЭДС взаимной индукции во второй обмотке. Магнитное поле первичной обмотки практически полностью локализовано в сердечнике, играющем роль магнитной цепи, для увеличения потока взаимной индукции этих обмоток и их взаимной индуктивности.