Техника

Почему гудят трансформаторы?

Понимаю напряжение высокое, а как быть с зарядчиками для сотового, они тоже гудят. Меня интересует механизм образования звука - "этого самого гудения". Неужели напряжение вызывает микровибрацию обмотки и эта вибрация суммируясь, воспринимается нашими органами чувств как Гудение?
Причин только ДВЕ:
1. Сердечник всех силовых 50-герцовых трансформаторов представляет из себя пакет тонких изолированных пластин из электротехнического железа. Такая конструкция позволяет избежать потерь на вихревые токи. Но из-за недостаточного стягивании пластин они колеблются в переменном магнитном поле создаваемом первичной обмоткой и издают характерное гудение.
2. Даже если эти пластины стянуть и зафиксировать полностью (например заливкой компаундом) , то небольшое гудение останется. Это следствие магнитострикционного эффекта.
Магнитострикцией называют изменение геометрических размеров ферромагнитного материала при его намагничивании внешним магнитным полем. Эффект подобен пьезоэлектрическому в некоторых кристаллах. Только там все происходит от электрического, а не магнитного поля.

С зарядниками ситуация сходная, только причина там одна - магнитострикция. Однако звуковая частота в ультразвуковых преобразователях возникает из-за принципа работы этого преобразователя - там используется не широтноимпульсная модуляция как в мощных источниках, а частотно импульсная. Таким оьразом при падении нагрузки (окончание заряда) они начинают характерно скворчать. Это периодическое отключение со звуковой частотой. Вот ее и слышно...
Артур Хаза
Артур Хаза
13 281
Лучший ответ
Это называется магнитострикция. Некоторые металлы при намагничивании и размагничивании чуть-чуть меняют свою длину. Вот сердечник трансформатора состоит из пластин такого металла и при прохождении переменного тока через обмотку он слегка дрожит, отчего слышно гудение. Так что гудит не обмотка, а сердечник.
И обмотки вибрируют, и железо трансформаторное от магнитного поля колебается.
Удачи
ФМ
Франц Мюллер
75 136
В радиоточку подключи две пластины и они начнут вибрировать, разговаривая по-русски. Теперь понятно?
невозможно идеально изготовить магнитопровод
AG
Ata? Geldiyev
34 986
Не просто напряжение, а колеблющееся электромагнитное поле. Вы прям как будто на уроках физики ни разу не были.
Мария Сущевская Это понятно.. а разве электромагнитное поле, может вызывать звуковые колебания? Каким именно образом? ведь барабанная перепонка улавливает лишь колебания воздуха.
Явление деформации ферромагнетиков при намагничивании было открыто Джоулем (тот самый) в 1847-ом году.
"Джоуль исследовал известные в то время ферромагнитные металлы - железо и никель; он назвал эффект в этих веществах магнитострикцией. Деформация ферромагнитного тела состоит либо в укорочении или удлинении в направлении силовых линий магнитного поля (линейная магнитострикция) , либо в изменении объема (объемная магнитострикция) . Относительное удлинение стержня равно от 10 в минус шестой степени до 10 в минус пятой в зависимости от применяемого вещества и напряженности магнитного поля. Объемная магнитострикция значительно меньше, поэтому в обычных условиях ее можно не принимать во внимание. Магнитострикционный эффект не зависит от знака магнитного поля. У одних веществ он проявляется в укорочении, у других - в удлинении. Для железа наблюдаемое в слабых полях удлинение сменяется укорочением в сильных полях, т. е. изменяется знак эффекта. "
Гул трансформатора, как было отмечено выше, обусловлен колебаниями пластин сердечника (см. сообщения # 2 и # 5) и силами взаимодействия параллельных токов в витках обмотки (см. сообщение # 3 (сила Ампера) .
Этот гул уменьшается при ограничении подвижности пластин и обмоток.
Кстати, гудит и катушка без сердечника (те же самые 100 Гц) , даже хорошо пропитанная, если прислушаться через хороший проводник звука.
Миха Курило
Миха Курило
9 786
потому что у нас в розетке переменное напряжение с частотой 50 Гц. Когда включаем туды трансформатор, через обмотки начинает идти переменный ток, создающий переменное магнитное поле. Так как трансформатор (как и любой маханический девайс) имеет люфты и прочие конструктивные несовершенства, то отдельные металлические детали начинают колебаться в этом магнитном поле, создавая звук.
Edgar Zavetskas
Edgar Zavetskas
7 593
Почему гудит уже объяснили - потому что вибрирует, а слышно - потому что 50Гц - это звуковой диапазон. Вот если бы вибрировало под 200 кГц - тогда бы ты не услышал (импульсники, например, не слышно)
Артур Хаза Неверный ход мысли. Читайте внимательно ответы перед Вами.
Специально для Вас повторяю.
В маломощных обратноходовых преобразователях используется не ШИМ, а ЧИМ-регулирование.
Точнее частота переключения и скважность неизменны (почти неизменны, если не считать свиппирование для размывания спектра помех), однако преобразователь периодически выключается отслеживая токовую нагрузку и выходное напряжение. Такой прерывистый режим работы приводит при понижении тока нагрузки к звуковым гармоникам.
В мощных преобразователях (и обратноходовых и двухтактных) используется полноценный ШИМ и никакого звука не слышно. Разве только еле уловимый от свиппирования несущей частоты.
А я могу признаться, что этот звук мне нравится и я могу слушать его очень долго . Но если бы только не вред от магнитного поля . .