Парадокс трансформатора, а также следующие из него и противоречащие всем канонам электрофизики выводы, заставляют пересмотреть принцип работы обычного трансформатора.
Любую совокупность взаимосвязанных событий можно рассмотреть в динамике их развития во времени, даже происходящих, казалось бы, одновременно. Сделать это нам позволяет принцип причинности, согласно которому любую рассматриваемую совокупность событий можно разделить на две группы: «события – причины» и «события – следствия» и, следовательно, позволяет правильно, в строго хронологическом порядке, разместить их на оси времени. Стоит особо заметить, что «событие – причина» и «событие – следствие» не могут происходить одновременно, между ними обязательно должен оставаться временнóй промежуток, и «событие – следствие» никогда и ни при каких условиях не произойдет раньше «события – причины».
Для облегчения понимания сути процессов в трансформаторе, применим «лупу времени» - растянем временнýю шкалу (ось) событий, происходящих с трансформатором во время его работы, и поэтапно рассмотрим все эти события.
1. Процесс намагничивания магнитопровода трансформатора
а) Появление тока в первичной обмотке (на рисунках обмотки показаны в виде сечений витков) вызывает в части магнитопровода трансформатора, размещенной внутри обмотки, переориентацию магнитных полей доменов вдоль возникшего магнитного поля.
На рис. 6 показано наведенное (инициированное) током первичной обмотки магнитное поле. Дадим ему имя «опорное поле».
Рис.6
в) Наведенное током первичной обмотки опорное магнитное поле вследствие упорядочивания магнитных полей доменов резко усиливается (во многие тысячи раз) и начинает расширяться сразу по двум направлениям – по верхнему и нижнему ярмам магнитопровода (показано стрéлками)– началась «цепная реакция» переориентации магнитных полей доменов магнитопровода, рис. 7.
Рис. 7
с) Цепная реакция переориентации магнитных полей доменов магнитопровода продолжается, протяженность результирующего поля продолжает увеличиваться. Рис. 8.
Рис. 8
d) Цепная реакция переориентации магнитных полей доменов магнитопровода продолжается, протяженность результирующего поля продолжает увеличиваться. Рис. 9.
Рис. 9
е) Цепная реакция переориентации магнитных полей доменов магнитопровода продолжается, протяженность результирующего поля продолжает увеличиваться. Рис. 10.
Рис. 10
f) Заключительный этап развития магнитного поля в магнитопроводе трансформатора. Весь объем магнитопровода намагничен. Магнитное поле имеет максимальную степень развития – наибольшую протяженность линий магнитной индукции. Рис. 11.
Рис. 11
2. Процесс размагничивания магнитопровода трансформатора
При уменьшении тока в первичной обмотке, инициированное им опорное поле начинает стягиваться, сворачиваться на электронах металла первичной обмотки – ведь именно движение электронов в ней породило его. Но сворачивание опорного поля неизбежно вызывает сворачивание наведенного в магнитопроводе магнитного поля в последовательности, обратной развитию. Рис. 11, 10, 9, 8, 7, 6
Посмотрите видеоролик «Бегущая магнитная волна» https://www.youtube.com/watch?v=bfda1_unk98
