Силовой механизм трансформатора АТО ОКБорис имени дифференциала Максвелла.
Механическая аналогия в виде www.joachimschummer.net/kurs/hpp/maxwell2.gif вполне адекватна работе трансформатора, но на то, что же происходит в его сердечнике, обмотках , она ответа не даёт. Например этим механизмом не смоделировать генерацию ЭДС способом введения стержневого электромагнита в катушку. Математической Фене конечно это до лампады, снять с потолка формулы она позволяет, но интересующимся физикой важна суть явлений, чем и озабочена Абсолютная ТО. Поэтому после долгих размышлений пришлось вернуться к гироскопной модели генерации. Привожу раннюю статью:
Школьная модель трансформатора. Абсолютная ТО. 29.11.2015 10:44
Взяв за основу описание внутренних процессов, происходящих в электрическом трансформаторе, представленное на странице https://absolyutnaya-to.webnode.ru/elektromagnetizm-/ попытаюсь представить модель, понятную для программы физики средней школы. Начну с простого. В плоскости XY системы XYZ ампервитка находится ферромагнитный круг из тонкой магнитомягкой фольги. Желательно толщиной в один магнитный домен. Тогда в ненамагниченном состоянии смоделировать данный сердечник можно системой из некоторого количества магнитных стрелок, ориентированных параллельно Z. Стрелки имеют наименьшую коллективную энергию тогда, когда у каждой четыре ближайшие соседки имеют противоположно направленное поле. Как плоскость шашечной доски, окрашенную цветами N-S. По оси Z равномерно прямолинейно медленно приближаем стержневой магнит, также ориентированный осью вдоль Z. По мере сближения стрелки по одной будут опрокидываться на 180 градусов. В ампервитке индуцируется импульс тока. Когда опрокинутся все стрелки- наступает "насыщение сердечника". Но очень малая ЭДС будет, так как поле всё же растёт. Понятно, что в фольге легионы доменов и так запросто импульсный квантовый характер ЭДС ампервитка не определить. Носит характер шумов. Но каким образом при кувырке домена возникает импульс ЭДС?".
Смотрим на 15 секунде www.youtube.com/watch?v=PZU-s8DmqpI . Исходное положение. Гироскоп вращается по часовой, а скамья на виде сверху пока не вращается. Начинается вращение скамьи, сверху видно, что в одну сторону, по часовой. Причём пока действует постоянная сила, момент, происходит прецессия, поворот оси гироскопа в вертикальное положение. Переложим этот процесс на моделирование трансформатора, пока без вторичной обмотки, холостой ход. Для ясности примем, что с 15 секунды включили момент ЭДС и ток пошёл по нарастающей, по аналогии со скамьёй, по часовой стрелке. Так как есть механическая инерция и соответственно ей индуктивность, то при постоянном механическом моменте и ЭДС угловая скорость скамьи и соответственно модели тока линейно растут. Как только ось гироскопа установится вертикально, сопротивление моменту за счёт прецессии гироскопа и ЭДС исчезают, трение не учитываем. Угловая скорость и ток резко ускорятся. В трансформаторе это явление насыщения сердечника. Допустим до насыщения прошло 5 мсек, нужно вращать скамью против часовой, иначе сгорит первичка. Подаём постоянную ЭДС другой полярности. Тогда 5мсек ток и гироскоп прецессирует до исходного положения, когда его ось горизонтальна, и ещё 5 мсек до насыщения в противоположном направлении. И так 50 Гц прямоугольных знакопеременных импульсов, по 10 мсек за полупериод. Если нарисовать график вращения гироскопа по времени, то он в точности будет соответствовать графику напряжения и тока в обмотке, 5 мсек реактивное торможение и 5 мсек активная фаза роста тока. При прекращении ЭДС домены устанавливаются в положение с минимальной энергией, индуцируя ток в первичке, а для гироскопной модели для этого необходимо обеспечить возврат оси в исходное положение упругим элементом, например резинкой. Такая модель, в отличие от шестерёнок Максвелла, и смоделирует процесс генерации ЭДС как в трансформаторе, так и при приближении магнита к катушке, и объяснит, а что же происходит при этом с точки зрения физики. В следующей статье.