Чому гуде трансформатор

Питання це дуже часто задають діти, а відповісти на нього не в змозі навіть багато дорослих. Виявляється, гудіння гудіння ворожнечу! Змінне магнітне поле змушує коливатися обмотки трансформатора і магнітопровід.

Якщо пристрій гуде голосно, ймовірно пошкоджена ізоляція витків котушки. Між сусідніми витками, позбавленими ізоляції можуть проскакувати іскри, супроводжувані звуковими клацаннями, аналогічно тому, як у вологу погоду починають сильно гудіти дроти ліній високої напруги. Можливі й інші причини.

Приміром, пластини недостатньо сильно скріплені.

Вони можуть, притягуючись магнітним полем, банально заглиблюватися один про одного. Можливо, винна сама обмотка: якщо витки нещільно покладені, особливо при великих токах, мідні дроти теж можуть вібрувати. Однак у більшості випадків гудіння не є ознакою поганої якості. У сучасних трансформаторах ослаблена обмотка і погано склеєні пластини не зустрічаються.

Тоді основну роль в гудінні починають грати інші явища, а саме явище магнитострикции і електрострикції. Магнітострикція явище, що полягає в тому, що при зміні стану намагніченості тіла його обсяг і лінійні розміри змінюються.
Ефект викликаний зміною взаємозв’язків між атомами в кристалічній решітці, і тому властивий всім речовинам.

Зміна форми тіла може виявлятися в розтягуванні, стисненні, зміні обсягу, що залежить як від чинного магнітного поля, так і від кристалічної структури тіла. Найбільші зміни розмірів зазвичай відбуваються у сильномагнітних матеріалів, з яких зазвичай і виготовляється сердечник. Трансформатор це дві або кілька котушок, намотаних на сердечник з феромагнітного матеріалу (наприклад, сталі). Всі ферромагнетики володіють магнітострикцією довжина змінюється пропорційно індукції магнітного поля.

Якщо в котушці тече змінний струм частотою 50, то в осерді виникає змінне магнітне поле, а це означає, що розміри сердечника будуть змінюватися з частотою 50 Гц, породжуючи звукову хвилю тієї ж частоти.
Ці лінійні коливання і породжують коливання прилеглого повітря, звукові коливання, що сприймаються людським вухом як гудіння. Електрострикція ефект зміни лінійних розмірів речовини при додатку до нього електричного поля.

Спостерігається абсолютно у всіх речовинах. Зв’язок між деформацією і електричним полем є квадратичною. Лінійна зв’язок між деформацією і електричним полем спостерігається в п’єзоелектрики.

Обидва явища зміни лінійних розмірів тіла під діями електро і магнітних полів проявляються у вигляді низькочастотного гудіння навіть в технологічних сучасних трансформаторах, так як кількість елементів у них вкрай велике і в сукупності вони, так чи інакше, видають характерний гул.

Чому гуде трансформатор?

 

Добавить комментарий