Наборный сердечник трансформатора
Статья к заданиюТоки Фуко
Прочитайте текст и выполните задания.
Токи Фуко
Изменение магнитного потока производит индуцированное вихревое электрическое поле даже в пустом пространстве. Если металлическая пластина вставляется в это пространство, индуцированное электрическое поле приводит к появлению электрического тока в металле. Причём чем быстрее меняется магнитный поток, тем больше индуцированный ток.
Эти индуцированные токи называются вихревые токи или токи Фуко – в честь ученого Ж.Б.Л. Фуко, изучавшего эти токи. Первым же магнитное действие этих токов обнаружил французский ученый Д.Ф. Араго, проводивший в 1824 г. опыт с медным диском, расположенном на оси под вращающейся магнитной стрелкой. В результате диск тоже начинал вращаться. Этот эффект стали называть в физике «явлением Араго».
Вредное действие вихревых токов связано с потерями энергии в сердечниках трансформаторов и генераторов из-за выделения большого количества тепла. Направление и сила вихревого тока зависят от формы образца, от направления и скорости изменения магнитного поля, от свойств материала, из которого сделан образец. В массивных проводниках вследствие малости электрического сопротивления токи Фуко могут быть очень большими и вызывать значительное нагревание.
С другой стороны, вихревые токи нашли применение для нагрева и плавки металлов в вакууме, для гашения (демпфирования) или предотвращения колебаний, возникающих в электроизмерительных приборах и других устройствах. Если под качающейся в горизонтальной плоскости магнитной стрелкой расположить массивную медную пластину, то возбуждаемые в медной пластине токи Фуко будут тормозить колебания стрелки.
Используя материал «Токи Фуко», объясните, с какой целью сердечник сетевого трансформатора делают наборным — из тонких листов, а не цельным.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| 2. Для увеличения магнитного поля в трансформаторе используется железный или стальной сердечник. Если рассмотреть конструкцию сетевого трансформатора, то можно заметить, что сердечник набран из тонких листов, хотя проще было бы сделать цельную литую конструкцию.
С какой целью делают наборный сердечник? Ответ поясните. | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Какие токи возникают в металлическом сердечнике при изменении магнитного потока?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Тонкие листы изолируют друг от друга и уменьшают замкнутые пути для вихревых токов, повышая электрическое сопротивление этих путей.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
В наборном сердечнике токи Фуко становятся слабее, поэтому уменьшаются выделение теплоты и потери энергии, а трансформатор работает эффективнее.