ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСФОРМАТОР

Теория электромагнитного поля, в частности уравнения Максвелла, исходит из принципа равноправия электрической и магнитной компонент. Однако, исторически сложилось так, что людям давно были известны вещества (ферромагнетики), в которых индукция магнитного поля в тысячи и десятки тысяч раз больше, чем в свободном пространстве, а аналогов для электрического поля (исключая проводники, в которых этот коэффициент формально равен бесконечности) до последнего времени известно не было.

Это привело к тому, что в технике магнитные цепи работают с магнитными потоками, а электрические - с токами проводимости. Открытие сегнетоэлектриков и дальнейшие работы в этом направлении привели к возможности ликвидации этой исторической несправедливости.

В настоящее время существуют диэлектрики, индукция электрического поля в которых в тысячи и десятки тысяч раз превышает индукцию в свободном пространстве. А это позволяет строить электрические цепи на управлении потоком электрической индукции ("токов смещения") совершенно аналогично магнитным цепям, ведя расчеты по аналогичным формулам.

В частности, появляется возможность трансформации электроэнергии без проводящих обмоток, содержащих большое, а порой просто чудовищное (для высоких напряжений) количество витков проводника. Таким образом возникает возможность создания трансформатора, в котором "электрические обмотки" представляют собой спирали из соответствующего диэлектрика, к концам которых подводится электрическое напряжение, размещенные на соответствующей магнитной цепи.

Требования к электрической части трансформатора точно такие же, как и для магнитных цепей: эффективная длина обмотки много меньше воздушных зазоров. Коэффициент трансформации определяется отношением количества витков во вторичной цепи (при этом совершенно неважно, в какой цепи - электрической или магнитной конструктивно созданы эти витки) к количеству витков в первичной цепи.

Рис.1. Схематический рисунок трансформатора с удвоением напряжения ( 1 - магнитная цепь, 2 - диэлектрическая цепь).

Весь смысл и выигрышная сторона такой конструкции в том, что к ОДНОМУ витку диэлектрика может быть приложено напряжение в десятки и сотни киловольт, а не в несколько вольт, как это имеет место в трансформаторах на токах проводимости.

Трансформируемая мощность определяется величиной потоков ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И МАГНИТНОЙ индукций, т.е. сечение и "электрической", и "магнитной" части цепей рассчитывается так же, как ранее рассчитывалось сечение магнитопровода.