Методическое пособие для студентов заочного факультета Санкт-Петербург 2007

В соответствии с принципом Ленца э.д.с. вторичной обмотки е₂ (знак минус в формулировке закона электромагнитной индукции по Максвеллу) должна иметь такое направление, что созданный ею ток i₂ = e₂ / R_н будет препятствовать причине, которая вызвала эту э.д.с. Такой причиной является магнитный поток Φ₁₀, созданный магнитодвижущей силой первичной обмотки i₁₀w₁ при холостом ходе (25). Таким образом, согласно принципу Ленца м.д.с. вторичной обмотки i₂w₂ создаст такой магнитный поток , который действует в каждый момент времени навстречу магнитному потоку Φ₁₀, стремясь его уничтожить.
Однако первичная обмотка должна уравновесить (согласно второму закону Кирхгофа) приложенное к ней напряжение u₁ источника энергии своей электродвижущей силой е₁, которая имела место при холостом ходе. Для этого в магнитопроводе должна сохраниться величина магнитного потока Φ₁₀, создаваемого м.д.с. i₁₀w₁ при холостом ходе. Чтобы выполнить это условие, первичная обмотка должна увеличить потребляемый от источника ток i₁ настолько, чтобы скомпенсировать размагничивающее действие м.д.с. вторичной обмотки и создать избыточную м.д.с. i₁w₁ для сохранения в магнитопроводе той же величины магнитного потока Φ₁₀, которая позволяла бы выполнение второго закона Кирхгофа (u₁ = -e₁). Математически этот процесс описывается уравнением равновесия магнитодвижущих сил

(34)
.
Р
(34а)
азделив обе части равенства (34) на величину R_магн магнитного сопротивления, получим уравнение равновесия магнитных потоков (в соответствии с законом Ома для магнитной цепи (19))
,
где – магнитный поток первичной обмотки при нагрузке (i₂ > 0);
– магнитный поток вторичной обмотки;
– магнитный поток, создаваемый током холостого хода (намагничи-
вающим током).
Реально в магнитопроводе существует результирующий магнитный поток , созданный совместным действием обеих обмоток.
На практике уравнение равновесия м.д.с. (34) записывают как соотношение токов первичной и вторичной обмоток. Для этого необходимо разделить обе части равенства (34) на число витков w₁ первичной обмотки:

(35)
.
П
(35а)
ерепишем равенство (35) в следующем виде, обозначив ( – коэффициент трансформации):
,
где – ток вторичной обмотки, приведенный к первичной обмотке (в масштабе тока первичной обмотки);
– доля тока первичной обмотки, расходуемая на преодоление размагничивающего действия вторичной обмотки.
С учетом сделанных обозначений можно прочитать равенство (35а) следующим образом:
Ток первичной обмотки i₁ состоит из двух слагаемых: тока i₁₀, создающего рабочий магнитный поток Φ₁₀, и тока , компенсирующего размагничивающее (согласно принципу Ленца) действие вторичной обмотки.