Закон Ленца и величина противодействующих полей

На странице Википедии, посвященной закону Ленца, говорится, что это «качественный закон, который определяет направление индуцированного тока, но ничего не говорит о его величине». Я пытаюсь понять, как закон Ленца заставит трансформатор вести себя при следующих условиях.

Предположим, у меня есть понижающий трансформатор, в котором мощность подается через первичную обмотку только в одном направлении, затем останавливается, затем повторяется с частотой 60 Гц. Ток является переменным, но движется только в одном направлении, включается в виде синусоидальной волны, а затем отключается на тот же период времени, прежде чем снова включить питание.

Когда ток протекает через первичную обмотку, в сердечнике создается магнитное поле, которое индуцирует напряжение во вторичной обмотке. Что будет дальше? Я чувствую, что закон Ленца гласит, что вторичная катушка создает магнитное поле в сердечнике, направление которого противоположно полю, создаваемому первичной обмоткой, но я уверен, что оно не может быть той же величины. От чего зависит величина магнитного поля, создаваемого вторичной катушкой?

Изменить. Извините, из-за того, что я плохо объяснил себя, а также не полностью понял, мой вопрос имел свои недостатки. Позвольте мне пересмотреть ситуацию и попытаться объяснить ее лучше. Ток через первичную обмотку не просто включается, остается включенным и выключается, а проходит через катушку в форме полусинусоиды, как показано здесь на нижнем изображении.

моя установка показана на нижнем изображении

Ток течет в одном направлении, но уровень тока постоянно меняется, что приводит к изменению магнитного поля в сердечнике. Если частота и ток регулируются таким образом, чтобы избежать насыщения сердечника, может ли эта измененная схема по-прежнему индуцировать напряжение во вторичной обмотке? Если да, то будет ли индуцированное напряжение во вторичной обмотке создавать магнитное поле, противодействующее полю, создаваемому первичной обмоткой?

Амплитуда может быть получена из закона Ампера, но усложняется тем фактом, что вы игнорируете эффекты насыщения сердечника от приложенных полуволновых импульсов постоянного тока и падения проницаемости.
ток возбуждения сердечника является прерывистым однополярным, поэтому вторичное напряжение изначально будет обратным индуктивным напряжением в зависимости от скорости dI / dt при удалении
Для идеального трансформатора с фиксированной индуктивностью, в зависимости от импеданса ZL(f) (не указано), первичный постоянный ток увеличится до половины Ipp, чтобы получить синусоидальный ток с минимумом 0 А, и он будет функционировать как трансформатор напряжения благодаря диоду работа зажима тока.

Ответы (1)

Я думаю, что вы, возможно, концептуально боретесь здесь, поэтому я сначала проясню несколько вещей. Если бы вы управляли обычным трансформатором с переменным током, вас интересовали бы три тока:

  1. Ток, протекающий по первичной обмотке при отсутствии нагрузки на вторичной
  2. Ток, который течет в первичной из-за вторичного тока
  3. Вторичный ток (из-за вторичной нагрузки).

Вы обнаружите, что ток в первичной обмотке без нагрузки возникает просто из-за индуктивности первичной обмотки и приложенного напряжения — его часто называют током намагничивания, и он такой же, как любой ток в катушке индуктивности с приложенным к ней напряжением — он генерирует магнитное поле, и иногда возникают потери на вихревые токи, а иногда сердечник может немного насыщаться.

Он генерирует магнитное поле, которое индуцирует напряжение на вторичной обмотке в соответствии с законом индукции Фарадея. Таким образом, вторичная обмотка получает индуцированное напряжение, и, если вы подключаете нагрузку, течет ток. Существует также прямо противоположный ток (если бы это был трансформатор 1: 1), который течет в первичной обмотке из-за вторичной нагрузки.

Эти два тока нагрузки (если бы вы могли их распутать) создавали бы точно противоположные магнитные потоки, и единственный оставшийся поток - это тот же самый старый поток намагничивания, и это гарантирует (довольно хорошо), что индуцированное напряжение на вторичной обмотке пропорционально первичному напряжению и поворачивает коэффициент не зависимо от нагрузки (в пределах разумного и в достаточно безпотерьном трансформаторе).

Когда ток протекает через первичную обмотку, в сердечнике создается магнитное поле, которое индуцирует напряжение во вторичной обмотке.

Именно скорость изменения магнитного поля индуцирует напряжение во вторичной обмотке, а не только присутствие магнитного поля.

Я чувствую, что закон Ленца гласит, что вторичная катушка создает магнитное поле в сердечнике, направление которого противоположно полю, создаваемому первичной обмоткой, но я уверен, что оно не может быть той же величины.

Да, это так (согласно моим словам выше). Фактически, ампер-витки во вторичной обмотке из-за тока нагрузки прямо противоположны первичным ампер-виткам из-за этого вторичного тока.

От чего зависит величина магнитного поля, создаваемого вторичной катушкой?

Вы не можете реально измерить его, потому что он компенсируется магнитным полем, индуцированным нагрузкой в ​​первичной обмотке, т.е. он не добавляет и не вычитает ток намагничивания, описанный выше.

Что касается вашего среднего абзаца, я не уверен, к чему вы клоните: -

Предположим, у меня есть понижающий трансформатор, в котором мощность подается через первичную обмотку только в одном направлении, затем останавливается, затем повторяется с частотой 60 Гц.

Когда процесс подачи питания остановлен, будет течь постоянный ток, который не индуцирует вторичное напряжение и приближает сердечник к насыщению. Шагните и повторите процесс, и вы получите насыщение ядра и проблемы. Трансформаторы не пропускают постоянный ток - среднее напряжение, подаваемое на первичную обмотку, в идеале равно нулю, а вторичная награждает вас (надеюсь) средним выходным напряжением, равным нулю.

Закон Ленца и величина противодействующих полей
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v