Вопрос про трансформатор

Здравствуйте, Я понимаю что если использовать повышающий трансформатор, и повысить напряжение в 10 раз, то ток уменьшиться в 10 раз. Но как это объяснить другим? Они опираются на закон ома, и что если повысить напряжение, то повыситься и ток. Можете объяснить как это работает, почему если на вторичной обмотке ток растет, то и на первичной вырастет. Объясните пожалуйста на примере закона ома

Закон Сохранения Энергии - еще ни кто не отменял, подробности в школьном учебнике "Физика"


Читайте "Устройство и работа трансформатора"


Георг Симон Ом — создатель закона Ома, в русском языке имена собственные пишутся с заглавных(прописных) букв.
Закон Ома не описывает работу трансформатора.

Закон сохранения энергии никуда не делся.
Вот несколько доказательств:
1. Соотношение витков пропорциональны напряжению U2/U1=N2\N1, из чего следует, если напряжение повышается в 10 раз, то число витков во вторичной обмотке в 10 раз больше, чем в первичной обмотке.
2. Сохранение мощности.
В идеальном трансформаторе мощности первичной и вторичной обмоток равны U1*I1=U2*I2, т.е. при повышении U2 в 10 раз для сохранения равенства мощностей I2 должен уменьшится в 10 раз, т.е. I2=U1*I1/U2=I1/10
3. Физическое объяснение.
По закону Ленца, ток в первичной обмотке создает магнитный поток в сердечнике, одновременно во вторичной обмотке индуцируется эдс и при подключении нагрузки возникает ток I2, который создает встречный магнитный поток, компенсирующий поток первичной обмотки. Чем больше витков во вторичной обмотке, тем меньший ток требуется для создания такого же противодействующего потока.

Сообщение отредактировал gomed12 - 27.3.2025, 20:02

При том же сопротивлении нагрузки при повышении напряжения на ней в 10 раз ток тоже увеличится в 10 раз. Но. При этом мощность в нагрузке возрастёт аж в 100 раз. И если трансформатор расчитан на в 100 раз большую мощность, то так оно и будет, всё по закону Ома. А вот если таки не расчитан, то вторичное напряжение сильно просядет на сопротивлении обмоток и трансформатор просто сгорит от перегрузки.

Сообщение отредактировал чукча - 28.3.2025, 7:01

Закон Ома надо выбитать нужный: для участка цепи. И не заморачиваться.

Получается в повышающем трансформаторе, во вторичной обмотке из-за магнитного потока возрастёт сопротивление, поэтому ток уменьшиться?

Точнее, сопротивление первичной обмотки должно быть при этом сопоставимо с суммарным сопротивлением нагрузки.
По закону Ома
R=U2/I2=10*U1/(I1/10)=100*U1/I1=100*R1, т.е. сопротивление нагрузки равно 100 сопротивлениям первичной обмотки.
R1=R/100
Или же, чтобы уравновесить мощности в обмотках, сопротивление нагрузки на вторичной обмотке должно быть в 100 раз меньше, чем сопротивление в первичной обмотки.
Понимаю, где-то так.

Механический аналог: редуктор.

Согласен.
В идеальном редукторе, мощность приводного двигателя со своим моментом и угловой скоростью должна равняться произведению момента и угловой скорости на выходном валу, присоединенной нагрузки.

Сообщение отредактировал gomed12 - 28.3.2025, 11:39

Произведение количества витков (N) в обмотке трансформатора на силу тока в ней (I) называется магнитодвижущей силой (м.д.с.), которую примерно до середины ХХ века называли Ампервитками.
Согласно закону сохранения энергии, в идеальном трансформаторе м.д.с. первичной обмотки равна м.д.с. вторичной обмотки.
Говоря иначе, в идеальном трансформаторе произведение количества витков первичной обмотки (N1) на силу тока в ней (I1) равно произведению количества витков вторичной обмотки (N2) на силу тока в ней (I2):
N1·I1 = N2·I2
Следовательно, сила тока во вторичной обмотке трансформатора:
I2 = I1·N1/N2
Всё это также можно объяснить с помощью закона Ома для магнитной цепи (закона Гопкинсона).

Механической аналогией трансформатора является двуплечий рычаг первого рода, где механическая сила (F), приложенная к плечу рычага, эквивалентна силе тока (I) в соответствующей обмотке трансформатора, а длина плеча (L) рычага эквивалентна количеству витков (N) в этой обмотке.
Рычаг находится в равновесии тогда, когда равны между собой произведения сил, действующих на плечи, на длину соответствующих плеч рычага:
F1·L1 = F2·L2

Механические аналоги могут быть еще и в гидравлических системах, где используются поршни разных диаметров.
Интереснее, аналог гальванической развязки обмоток трансформатора. Это может быть передача энергии через ремни в шкивах разных диаметров, что имитирует электромагнитную связь между обмотками.

Механический аналог трансформатора, в котором двухплечий рычаг качается с частотой 50 Гц, был мной показан здесь (перейти по ссылке)



Этот аналог моделирует почти все основные свойства, существующие в реальном трансформаторе:
1. Уравнение баланса мощностей: U1·I1 = U2·I2
2. Уравнение баланса м.д.с.: I1·w1 = I2·w2
3. Коэффициент трансформации, равный соотношению плеч рычага: k = w1 / w2
4. Соотношение напряжений через коэффициент трансформации: U1 = k·U2
5. Соотношение сил токов через коэффициент трансформации: I2 = k·I1
6. Соотношение амплитудных значений напряжений U1 и U2 и т.д.

Ниже показан наглядный пример механического аналога трансформатора с коэффициентом трансформации k = w1 / w2 = 1, работающего на переменном токе (напряжении) с предельной нагрузкой:

Только не хватает одного существенного параметра в этом аналоге.

Мне видится, что Вы не знаете разницу между напряжением и током. Сначала ч этим разберитесь, рано ещё в обмоточные лезьть.