Почему гудит трансформатор?
Все мы в нашей жизни встречались с такими устройствами, как трансформаторы. Так почему же они гудят? Для начала нам нужно вспомнить, что же это такое.
В общем случае трансформатором называется устройство предназначенное для преобразования напряжений переменного тока без изменения его частоты. Существует множество типов конструкций таких устройств, которые находят применение во многих сферах нашей жизни, но сейчас речь не об этом.
Для большей эффективности первичный и вторичный контуры объединяют одним магнитопроводом, изготовленного из ферромагнитных материалов. Одним из обязательных требований к магнитопроводам является то, чтобы в них не было условий для возникновения так называемых токов Фуко. Достигается это несколькими способами: сердечник собирают из множества изолированных друг от друга тонких пластин (как правило специальной стали обладающей хорошими ферромагнитными свойствами), как правило такой метод применяется для силовых трансформаторов. Так же возможно применение материалов, которые обладают ферромагнитными свойствами, при этом являясь диэлектриками, яркий пример - это так называемый феррит.
Но сильный шум вы можете услышать только рядом с силовыми трансформаторами, почему это происходит,ведь в их конструкции отсутствуют какие-либо подвижные части, которые могли бы создавать колебания воздуха?
Все дело в явлении, которое называется магнитострикцией. Суть этого явления заключается в том, что при изменении намагниченности тела, его линейные размеры и объем могут изменяться. Связанно это с тем, что при изменении намагниченности, в некоторой степени меняется строение кристаллической структуры тела. Наиболее ярко это проявляется у хороших ферромагнетиков, из которых как раз и изготавливают сердечники для трансформаторов.
Так что же мы в итоге слышим? Как ни странно, мы слышим то, как изменяются размеры сердечника трансформатора и именно эти изменения возбуждают колебания воздуха вокруг. Явно эти изменения заметить несколько проблематично, так как относительные изменения равняются от 0.01 до 0.00001.
Как правило, частота переменного тока в силовых линиях равняется 50 Гц. За один период параметры магнитного поля успеют смениться дважды, и поэтому за этот период, произойдет два изменения в размерах сердечника. Не сложно догадаться, что частота издаваемого звука так же увеличивается в 2 раза и равняется 100 Гц.
Данные графики неточно отображают суть происходящих вещей, но для визуальной оценки вполне годятсяМногих пугает этот шум, который мы слышим проходя рядом с высоковольтными преобразующими трансформаторами. Но сейчас вы уже понимаете, что страшного в этом звуке не больше, чем в басах проезжающей рядом машины. За большинством происходящих вокруг нас явлений стоят простые, а иногда и нет, физические закономерности, поэтому знать их зачастую бывает очень даже полезно. Подписывайтесь на канал, чтобы узнавать больше фактов про окружающий нас мир. Так же не забывайте поддерживать канал своими лайками, всего доброго и до скорых встреч!