«Война и мир» Льва Толстого — не просто классический роман, а настоящий героический эпос, литературная ценность которого не сравнима ни с одним другим произведением. Сам писатель считал его поэмой, где частная жизнь человека неотделима от истории целой страны.
Семь лет понадобилось Льву Николаевичу Толстому, чтобы довести до совершенства свой роман. Еще в 1863 году писатель не раз обговаривал планы по созданию масштабного литературного полотна со своим тестем А.Е. Берсом. В сентябре этого же года отец жены Толстого прислал письмо из Москвы, где упоминал об идее писателя. Историки считают эту дату официальным началом работы над эпопеей. Уже через месяц Толстой пишет своей родственнице, что все его время и внимание занимает новый роман, над которым он думает так, как никогда раньше.
История создания
Первоначальной идеей писателя было создание произведения о декабристах, которые провели в ссылке 30 лет и вернулись домой. Отправной точкой, описанной в романе, должен был стать 1856 год. Но затем Толстой изменил свои планы, решив отобразить все с начала восстания декабристов 1825 года. И этому не суждено было сбыться: третьей идеей писателя стало желание описать молодые годы героя, которые совпали с масштабными историческими событиями: войной 1812 года. Окончательным же вариантом стал период с 1805 года. Так же был расширен круг героев: события в романе охватывают историю многих личностей, которые прошли через все тяготы разных исторических периодов в жизни страны.
Несколько вариантов имело и название романа. «Рабочим» было наименование «Три поры»: молодость декабристов в период Отечественной войны 1812 года; Декабристское восстание 1825 года и 50- е годы 19 века, когда произошло сразу несколько важных событий в истории России — Крымская война, уход из жизни Николая I, возвращение амнистированных декабристов из Сибири. В конечном варианте писатель решил акцентировать внимание на первой поре, так как написание романа даже в таком масштабе требовало больших усилий и времени. Так вместо обычного произведения родилась целая эпопея, не имеющая аналогов в мировой литературе.
Всю осень и начало зимы 1856 года Толстой посвятил написанию начала «Войны и мира». Уже в это время он не раз пытался бросить работу, так как по его мнению не получалось на бумаге передать весь замысел. Историки говорят, что в архиве писателя насчтывалось пятнадцать вариантов начала эпопеи. В процессе работы Лев Николаевич пытался сам для себя найти ответы на вопросы о роли человека в истории. Ему пришлось изучить множество хроник, документов, материалов, описывающие события 1812 года. Сумбур в голове писателя вызывало то, что все информационные источники по разному давали оценку как Наполеону, так и Александру I. Тогда Толстой принял для себя решение отойти от субъективных утверждений чужих людей и отобразить в романе свою собственную оценку событий, основанную на правдивых фактах. Из разноплановых источников он заимствовал документальные материалы, записи современников, газетные и журнальные статьи, письма генералов, архивные документы Румянцевского музея.
(Князь Ростов и Ахросимова Марья Дмитриевна )
Посчитав нужным побывать непосредственно на месте событий, Толстой два дня провел в Бородине. Ему было важно лично объехать место, где разворачивались масштабные и трагические события. Он даже лично делал зарисовки солнца на поле во время разного периода суток.
Поездка дала возможность писателю по-новому прочувствовать дух истории; стала своеобразным вдохновением для дальнейшей работы. На протяжении семи лет работа шла на душевном подъеме и «горении». Рукописи состояли более чем из 5200 листов. Поэтому «Война и мир» легко читается даже спустя полтора столетия.
Анализ романа
Описание
(Наполеон перед сражением в задумчивости )
В романе «Война и мир» затронут шестнадцатилетний период истории России. Отправная дата — 1805 год, окончательная — 1821. В произведении «занято» больше 500 персонажей. Это как реально существующие люди, так и вымышленные писателем для придания красочности описания.
(Кутузов перед Бородинской битвой обдумывает план )
В романе переплетаются две основные сюжетные линии: исторические события в России и личная жизнь героев. Реальные исторические личности упоминаются в описании Аустерлицкого, Шенграбенского, Бородинского сражения; взятии Смоленска и сдаче Москвы. Больше 20 глав отведено именно Бородинскому сражению, как основному решающему событию 1812 года.
(На иллюстрации эпизод Бала Наташи Ростовой их к/ф "Война и мир" 1967г. )
В противостояние «военному времени» писатель описывает личный мир людей и все то, что их окружает. Герои влюбляются, ссорятся, мирятся, ненавидят, страдают… На противостоянии различных персонажей, Толстой показывает разницу в нравственных принципах индивидуумов. Писатель пытается рассказать, что различные события способны изменить мировоззрение. Одна целостная картина произведения складывается из трехсот тридцати трех глав 4 томов и еще двадцати восьми глав, размещенных в эпилоге.
Первый том
Описаны события 1805 года. В «мирной» части затронуты жизнь в Москве и Петербурге. Писатель знакомит читателя с обществом главных героев. «Военная» часть — Аустерлицкая и Шенграбенская битвы. Толстой завершает первый том описанием того, как военные поражения повлияли на мирную жизнь персонажей.
Второй том
(Первый бал Наташи Ростовой )
Это полностью «мирная» часть романа, которая затронула жизнь героев в период 1806-1811 годов: зарождение любви Андрея Болконского к Наташе Ростовой; масонство Пьера Безухова, похищение Карагиным Наташи Ростовой, получение Болконским отказа от Наташи Ростовой выйти замуж. Завершение тома — описание грозного предзнаменования: появление кометы, которая является символом больших потрясений.
Третий том
(На иллюстрации эпизод Бородинского сражение их к/ф "Война и мир" 1967г. )
В этой части эпопеи писатель обращается к военному времени: вторжение Наполеона, сдача Москвы, Бородинское сражение. На поле боя вынуждены пересекаться главные мужские персонажи романа: Болконский, Курагин, Безухов, Долохов… Завершение тома — взятие в плен Пьера Безухова, устроившего неудачную попытку покушения на Наполеона.
Четвертый том
(После битвы раненные прибывают в Москву )
«Военная» часть — описание победы над Наполеоном и позорное отступление французской армии. Затрагивает писатель и период партизанской войны после 1812 года. Все это переплетается с «мирными» судьбами героев: уходят из жизни Андрей Болконский и Элен; зарождается любовь между Николаем и Марьей; задумываются о совместной жизни Наташа Ростова и Пьер Безухов. А главным персонажем тома становиться русский солдат Платон Каратаев, словами которого Толстой пытается передать всю мудрость простого народа.
Эпилог
Эта часть посвящена описанию перемен в жизни героев через семь лет после 1812 года. Наташа Ростова замужем за Пьером Безуховым; обрели свое счастье Николай и Марья; повзрослел сын Болконского — Николенька. В эпилоге автор размышляет о роли отдельных личностей в истории целой страны, и пытается показать исторические взаимосвязи событий и человеческих судеб.
Главные герои романа
В романе упоминается больше 500 персонажей. Самых главных из них автор попытался описать максимально точно, наделив особыми чертами не только характера, но и внешности:
Андрей Болконский — князь, сын Николая Болконского. Постоянно ищет смысл жизни. Толстой описывает его как красивого, сдержанного и с «сухими» чертами лица. Он обладает сильной волей. Умирает в результате ранения, полученного при Бородино.
Марья Болконская — княжна, сестра Андрея Болконского. Неприметная внешность и лучистые глаза; набожность и тревога за родных. В романе она выходит замуж за Николая Ростова.
Наташа Ростова — дочь графа Ростова. В первом томе романа ей всего 12 лет. Толстой описывает ее как девушку не совсем красивой внешности (черные глаза, большой рот), но при этом «живая». Ее внутренняя красота привлекает мужчин. За руку и сердце готов бороться даже Андрей Болконский. В конце романа выходит замуж за Пьера Безухова.
Соня
Соня — племянница графа Ростова. В противовес своей кузине Наташе — красивая внешне, но гораздо беднее душевно.
Пьер Безухов — сын графа Кирилла Безухова. Неуклюжая массивная фигура, добрый и одновременно сильный характер. Он может быть суровым, а может становиться ребенком. Увлекается масонством. Пытается изменить жизнь крестьян и повлиять на масштабные события. Вначале женат на Элен Курагиной. В конце романа берет в жены Наташу Ростову.
Элен Курагина — дочь князя Курагина. Красавица, видная светская дама. Вышла замуж за Пьера Безухова. Изменчива, холодна. Погибает в результате аборта.
Николай Ростов — сын графа Ростова и брат Наташи. Продолжатель рода и защитник Отечества. Принимал участие в военных кампаниях. Женился на Марье Болконской.
Федор Долохов — офицер, участник партизанского движения, а также большой кутежник и любитель дам.
Графья Ростовы
Графья Ростовы — родители Николая, Наташи, Веры, Пети. Почитаемая семейная пара, пример для подражания.
Николай Болконский — князь, отец Марьи и Андрея. В Екатерининское время значительная личность.
Большое внимание автор уделяет описанию Кутузова и Наполеона. Полководец предстает перед нами как умный, непритворный, добрый и философский. Наполеон описывается как маленький толстячок с неприятно-притворной улыбкой. В то же время, он несколько таинственный и театральный.
Анализ и вывод
В романе «Война и мир» писатель пытается донести до читателя «народную мысль». Ее суть в том, что у каждого положительного героя есть своя связь с нацией.
Толстой отошел от принципа вести рассказ в романе от первого лица. Оценка персонажей и событий идет через монологи и авторские отступления. В то же время, писатель оставляет право читателю самому дать оценку происходящему. Ярким примером подобного может служить сцена Бородинского сражения, показанная как со стороны исторических фактов, так и субъективного мнения героя романа Пьера Безухова. Не забывает писатель и о яркой исторической личности — генерале Кутузове.
Главная идея романа лежит не только в раскрытии исторических событий, но и в возможности понять, что любить, верить и жить нужно при любых обстоятельствах.
Введение
Лев Толстой в своей эпопее изобразил более 500 типичных для русского общества персонажей. В «Войне и мире» герои романа – представители высшего сословия Москвы и Петербурга, ключевые государственные и военные деятели, солдаты, выходцы из простого народа, крестьяне. Изображение всех слоев русского общества позволило Толстому воссоздать цельную картину русской жизни в один из переломных этапов истории России – эпоху войн с Наполеоном 1805-1812 годов.
В «Войне и мире» персонажи условно разделены на главных героев – чьи судьбы вплетены автором в сюжетное повествование всех четырех томов и эпилога, и второстепенных – героев, которые появляются в романе эпизодически. Среди главных персонажей романа можно выделить центральных героев – Андрея Болконского, Наташу Ростову и Пьера Безухова, вокруг судеб которых и разворачиваются события романа.
Характеристика главных героев романа
Андрей Болконский – «весьма красивый молодой человек с определенными и сухими чертами», «небольшого роста». С Болконским автор знакомит читателя еще в начале романа – герой был одним из гостей на вечере Анны Шерер (где также присутствовали многие главные герои романа «Война и мир» Толстого). По сюжету произведения, Андрею надоело высшее общество, он мечтал о славе, не меньшей славы Наполеона, поэтому и едет на войну. Эпизодом, перевернувшим мировоззрение Болконского, становится встреча с Бонапартом – раненый на поле Аустерлица Андрей осознал, как на самом деле незначителен Бонапарт и вся его слава. Вторым переломным моментом в жизни Болконского становится любовь к Наташе Ростовой. Новое чувство помогло герою вернуться к полноценной жизни, поверить, что после смерти жены и всего перенесенного, он может полноценно жить дальше. Однако их счастью с Наташей не суждено было сбыться – Андрей получил смертельное ранение во время Бородинской битвы и вскоре умер.
Наташа Ростова – жизнерадостная, добрая, очень эмоциональная и умеющая любить девушка: «черноглазая, с большим ртом, некрасивая, но живая». Важной чертой образа центральной героини «Войны и мира» является ее музыкальный талант – прекрасный голос, которым очаровывались даже неискушенные в музыке люди. С Наташей читатель знакомится в день именин девушки, когда ей исполняется 12 лет. Толстой изображает моральное взросление героини: любовные переживания, выход в свет, предательство Наташей князя Андрея и ее переживания из-за этого, поиск себя в религии и переломный момент в жизни героини – смерть Болконского. В эпилоге романа Наташа предстает перед читателем совершенно другой – перед нами скорее тень мужа, Пьера Безухова, а не яркая, активная Ростова, которая еще несколько лет назад плясала русские танцы и «отвоевывала» у матери подводы для раненых.
Пьер Безухов – «массивный, толстый молодой человек со стриженною головой, в очках».
«Пьер был несколько больше других мужчин в комнате», у него был «умный и вместе робкий, наблюдательный и естественный взгляд, отличавший его от всех в этой гостиной». Пьер – герой, находящийся в постоянном поиске себя через познание окружающего мира. Каждая ситуация в его жизни, каждый жизненный этап становились для героя особым жизненным уроком. Женитьба на Элен, увлечение масонством, любовь к Наташе Ростовой, присутствие на поле Бородинского сражения (которое герой видит именно глазами Пьера), французский плен и знакомство с Каратаевым полностью меняют личность Пьера – из нелепого увальня «вырастает» целеустремленный и уверенный в себе мужчина с собственными взглядами и целями.
Другие важные персонажи
В «Войне и мире» Толстой условно выделяет несколько блоков персонажей – семьи Ростовых, Болконских, Курагиных, а также действующих лиц, входящих в круг общения одного из этих семейств. Ростовы и Болконские как положительные герои, носители истинно русской ментальности, идей и духовности, противопоставляются отрицательным персонажам Курагиным, которые мало интересовались духовным аспектом жизни, предпочитая блистать в обществе, плести интриги и выбирать знакомых по их статусу и богатству. Лучше понять суть каждого главного персонажа поможет краткая характеристика героев «Войны и мира».
Граф Илья Андреевич Ростов
– добрый и щедрый мужчина, для которого самым главным в его жизни была семья. Граф искренне любил свою жену и четырех детей (Наташу, Веру, Николая и Петю), помогал жене в воспитании детей и всеми силами поддерживал теплую атмосферу в доме Ростовых. Илья Андреевич не могу жить без роскоши, ему нравилось устраивать пышные балы, приемы и вечера, но его расточительство и неумение управлять хозяйственными делами в итоге привели к критическому финансовому положению Ростовых.
Графиня Наталья Ростова – женщина 45-ти лет с восточными чертами лица, умеющая производить впечатление в высшем обществе, жена графа Ростова, мать четырех детей. Графиня, так же как и ее муж, очень любила свою семью, стараясь поддерживать детей и воспитывать в них лучшие качества. Из-за чрезмерной любви к детям, после смерти Пети женщина чуть не сходит с ума. В графине доброта к близким соединялась с расчетливостью: желая поправить финансовое положение семьи, женщина всеми силами старается расстроить женитьбу Николая на «не выгодной невесте» Соне.
Николай Ростов – «невысокий курчавый молодой человек с открытым выражением лица». Это простодушный, открытый, честный и доброжелательный юноша, брат Наташи, старший сын Ростовых. В начале романа Николай предстает восхищенным юношей, который хочет воинской славы и признания, однако после участия сначала в Шенграбеском сражении, а затем в Аустерлицкой битве и Отечественной войне, иллюзии Николая развеиваются и герой понимает, насколько нелепа и неправильна сама идея войны. Личное счастье Николай находит в браке с Марьей Болконской, в которой почувствовал близкого по духу человека еще при первой их встрече.
Соня Ростова – «тоненькая, миниатюрненькая брюнетка с мягким, оттененным длинными ресницами взглядом, густой черной косой, два раза обвивавшею ее голову, и желтоватым оттенком кожи на лице», племянница графа Ростова. По сюжету романа это тихая, рассудительна, добрая девушка, умеющая любить и склонная к самопожертвованию. Соня отказывает Долохову, так как хочет быть верна только Николаю, которого искренне любит. Когда девушка узнает, что Николай влюблен в Марью, то безропотно отпускает его, не желая препятствовать счастью любимого человека.
Николай Андреевич Болконский – князь, генерал-ашеф в отставке. Это гордый, умный, строгий к себе и другим мужчина невысокого роста «с маленькими сухими ручками и седыми висячими бровями, иногда, как он насупливался, застилавшими блеск умных и точно молодых блестящих глаз». В глубине души Болконский очень любит своих детей, но не смеет показывать этого (только перед смертью смог показать дочери свою любовь). Умер Николай Андреевич от второго удара, находясь в Богучарово.
Марья Болконская – тихая, добрая, кроткая, склонная к самопожертвованию и искренне любящая своих родных девушка. Толстой описывает ее как героиню с «некрасивым слабым телом и худым лицом», но «глаза княжны, большие, глубокие и лучистые (как будто лучи теплого света иногда снопами выходили из них), были так хороши, что очень часто, несмотря на некрасивость всего лица, глаза эти делались привлекательнее красоты». Красота глаз Марьи после поразила и Николая Ростова. Девушка была очень набожна, всю себя посвящала заботе за отцом и племянником, потом перенаправив свою любовь на собственную семью и мужа.
Элен Курагина – яркая, блистательно-красивая женщина с «неизменяющейся улыбкой» и полными белыми плечами, которой нравилось мужское общество, первая жена Пьера. Элен не отличалась особым умом, однако благодаря своему очарованию, умению держать себя в обществе и налаживать нужные связи, устроила собственный салон в Петербурге, была лично знакома с Наполеоном. Женщина умерла от сильной ангины (хотя в обществе ходили слухи, что Элен покончила жизнь самоубийством).
Анатоль Курагин – брат Элен, такой же красивый внешне и заметный в высшем обществе, как и его сестра. Анатоль жил так, как ему хотелось, отбрасывая все моральные принципы и устои, устраивал пьянки и дебоши. Курагин хотел украсть Наташу Ростову и повенчаться с ней, хотя уже был женат.
Федор Долохов – «человек среднего роста, курчавый и со светлыми глазами», офицер семеновского полка, один из лидеров партизанского движения. В личности Федора удивительным образом соединились эгоистичность, цинизм и авантюризм с умением любить своих близких и заботиться о них. (Николай Ростов очень удивляется, что дома, с матерью и сестрой Долохов совершенно другой – любящий и нежный сын и брат).
Заключение
Даже краткое описание героев «Войны и мира» Толстого позволяет увидеть тесную и неразрывную взаимосвязь судеб персонажей. Как и все события в романе, встречи и прощания действующих лиц происходят по иррациональному, неуловимому разумом закону исторических взаимовлияний. Именно эти непостижимые взаимовлияния создают судьбы героев и формируют их взгляды на мир.
Тест по произведению
Продолжаем знакомство с электронными компонентами и в этой статье рассмотрим устройство и принцип работы трансформатора .
Трансформаторы нашли широкое применение в радио и электротехнике и применяются для передачи и распределения электрической энергии в сетях энергосистем, для питания схем радиоаппаратуры, в преобразовательных устройствах, качестве сварочных трансформаторов и т.п.
Трансформатор предназначен для преобразования переменного напряжения одной величины в переменное напряжение другой величины.
В большинстве случаев трансформатор состоит из замкнутого магнитопровода (сердечника) с расположенными на нем двумя катушками (обмотками) электрически не связанных между собой. Магнитопровод изготавливают из ферромагнитного материала, а обмотки мотают медным изолированным проводом и размещают на магнитопроводе.
Одна обмотка подключается к источнику переменного тока и называется первичной (I), с другой обмотки снимается напряжение для питания нагрузки и обмотка называется вторичной (II). Схематичное устройство простого трансформатора с двумя обмотками показано на рисунке ниже.
1. Принцип работы трансформатора.
Принцип работы трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции .
Если на первичную обмотку подать переменное напряжение U1 , то по виткам обмотки потечет переменный ток Io , который вокруг обмотки и в магнитопроводе создаст переменное магнитное поле . Магнитное поле образует магнитный поток Фo , который проходя по магнитопроводу пересекает витки первичной и вторичной обмоток и индуцирует (наводит) в них переменные ЭДС – е1 и е2 . И если к выводам вторичной обмотки подключить вольтметр, то он покажет наличие выходного напряжения U2 , которое будет приблизительно равно наведенной ЭДС е2 .
При подключении к вторичной обмотке нагрузки, например, лампы накаливания, в первичной обмотке возникает ток I1 , образующий в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф1 изменяющийся с той же частотой, что и ток I1 . Под воздействием переменного магнитного потока в цепи вторичной обмотки возникает ток I2 , создающий в свою очередь противодействующий согласно закону Ленца магнитный поток Ф2 , стремящийся размагнитить порождающий его магнитный поток.
В результате размагничивающего действия потока Ф2 в магнитопроводе устанавливается магнитный поток Фo равный разности потоков Ф1 и Ф2 и являющийся частью потока Ф1 , т.е.
Результирующий магнитный поток Фo обеспечивает передачу магнитной энергии из первичной обмотки во вторичную и наводит во вторичной обмотке электродвижущую силу е2 , под воздействием которой во вторичной цепи течет ток I2 . Именно благодаря наличию магнитного потока Фo и существует ток I2 , который будет тем больше, чем больше Фo . Но и в то же время чем больше ток I2 , тем больше противодействующий поток Ф2 и, следовательно, меньше Фo .
Из сказанного следует, что при определенных значениях магнитного потока Ф1 и сопротивлений вторичной обмотки и нагрузки устанавливаются соответствующие значения ЭДС е2 , тока I2 и потока Ф2 , обеспечивающие равновесие магнитных потоков в магнитопроводе, выражаемое формулой приведенной выше.
Таким образом, разность потоков Ф1 и Ф2 не может быть равна нулю, так как в этом случае отсутствовал бы основной поток Фo , а без него не мог бы существовать поток Ф2 и ток I2 . Следовательно, магнитный поток Ф1 , создаваемый первичным током I1 , всегда больше магнитного потока Ф2 , создаваемого вторичным током I2 .
Величина магнитного потока зависит от создающего его тока и от числа витков обмотки, по которой он проходит.
Напряжение вторичной обмотки зависит от соотношения чисел витков в обмотках . При одинаковом числе витков напряжение на вторичной обмотке будет приблизительно равно напряжению, подаваемому на первичную обмотку, и такой трансформатор называют разделительным .
Если вторичная обмотка содержит больше витков, чем первичная, то развиваемое в ней напряжение будет больше напряжения, подаваемого на первичную обмотку, и такой трансформатор называют повышающим .
Если же вторичная обмотка содержит меньшее число витков, чем первичная, то и напряжение ее будет меньше, чем напряжение подаваемое на первичную обмотку, и такой трансформатор называют понижающим .
Следовательно. Путем подбора числа витков обмоток, при заданном входном напряжении U1 получают желаемое выходное напряжение U2 . Для этого пользуются специальными методиками по расчету параметров трансформаторов, с помощью которых производится расчет обмоток, выбирается сечение проводов, определяются числа витков, а также толщина и тип магнитопровода.
Трансформатор может работать только в цепях переменного тока . Если его первичную обмотку подключить к источнику постоянного тока, то в магнитопроводе образуется магнитный поток постоянный во времени, по величине и направлению. В этом случае в первичной и вторичной обмотках не будет индуцироваться переменное напряжение, а следовательно, не будет передаваться электрическая энергия из первичной цепи во вторичную. Однако если в первичной обмотке трансформатора будет течь пульсирующий ток, то во вторичной обмотке будет индуцироваться переменное напряжение частота которого будет равна частоте пульсации тока в первичной обмотке.
2. Устройство трансформатора.
2.1. Магнитопровод. Магнитные материалы.
Назначение магнитопровода заключается в создании для магнитного потока замкнутого пути, обладающего минимальным магнитным сопротивлением. Поэтому магнитопроводы для трансформаторов изготавливают из материалов, обладающих высокой магнитной проницаемостью в сильных переменных магнитных полях. Материалы должны иметь малые потери на вихревые токи, чтобы не перегревать магнитопровод при достаточно больших значениях магнитной индукции, быть достаточно дешевыми и не требовать сложной механической и термической обработки.
Магнитные материалы
, используемые для изготовления магнитопроводов, выпускаются в виде отдельных листов, либо в виде длинных лент определенной толщины и ширины и называются электротехническими сталями
.
Листовые стали (ГОСТ 802-58) изготавливаются методом горячей и холодной прокатки, ленточные текстурованные стали (ГОСТ 9925-61) только методом холодной прокатки.
Также применяют железноникелевые сплавы с высокой магнитной проницаемостью, например, пермаллой, перминдюр и др. (ГОСТ 10160-62), и низкочастотные магнитомягкие ферриты.
Для изготовления разнообразных относительно недорогих трансформаторов широко применяются электротехнические стали , имеющие небольшую стоимость и позволяющие трансформатору работать как при постоянном подмагничивании магнитопровода, так и без него. Наибольшее применение нашли холоднокатаные стали, имеющие лучшие характеристики по сравнению со сталями горячей прокатки.
Сплавы с высокой магнитной проницаемостью применяют для изготовления импульсных трансформаторов и трансформаторов, предназначенных для работы при повышенных и высоких частотах 50 – 100 кГц.
Недостатком таких сплавов является их высокая стоимость. Так, например, стоимость пермаллоя в 10 – 20 раз выше стоимости электротехнической стали, а пермендюра – в 150 раз. Однако в ряде случаев их применение позволяет существенно снизить массу, объем и даже общую стоимость трансформатора.
Другим их недостатком является сильное влияние на магнитную проницаемость постоянного подмагничивания, переменных магнитных полей, а также низкая стойкость к механическим воздействиям – удар, давление и т.п.
Из магнитомягких низкочастотных ферритов с высокой начальной проницаемостью изготавливают прессованные магнитопроводы , которые применяют для изготовления импульсных трансформаторов и трансформаторов, работающих на высоких частотах от 50 – 100 кГц. Достоинством ферритов является невысокая стоимость, а недостатком является низкая индукция насыщения (0,4 – 0,5 Т) и сильная температурная и амплитудная нестабильность магнитной проницаемости. Поэтому их применяют лишь при слабых полях.
Выбор магнитных материалов производится исходя из электромагнитных характеристик с учетом условий работы и назначения трансформатора.
2.2. Типы магнитопроводов.
Магнитопроводы трансформаторов разделяются на шихтованные (штампованные) и ленточные (витые), изготавливаемые из листовых материалов и прессованные из ферритов.
Шихтованные магнитопроводы набираются из плоских штампованных пластин соответствующей формы. Причем пластины могут быть изготовлены практически из любых, даже очень хрупких материалов, что является достоинством этих магнитопроводов.
Ленточные магнитопроводы изготавливаются из тонкой ленты, намотанной в виде спирали, витки которой прочно соединены между собой. Достоинством ленточных магнитопроводов является полное использование свойств магнитных материалов, что позволяет уменьшить массу, размеры и стоимость трансформатора.
В зависимости от типа магнитопровода трансформаторы подразделяются на стрежневые , броневые и тороидальные . При этом каждый из этих типов может быть и стрежневым и ленточным.
Стержневые .
В магнитопроводах стержневого типа обмотки располагается на двух стержнях (стержнем называют часть магнитопровода, на которой размещают обмотки). Это усложняет конструкцию трансформатора, но уменьшает толщину намотки, что способствует снижению индуктивности рассеяния, расхода проволоки и увеличивает поверхность охлаждения.
Стержневые магнитопроводы используют в выходных трансформаторах с малым уровнем помех, так как они малочувствительны к воздействию внешних магнитных полей низкой частоты. Это объясняется тем, что под влиянием внешнего магнитного поля в обеих катушках индуцируются напряжения, противоположные по фазе, которые при равенстве витков обмоток компенсируют друг друга. Как правило, стержневыми выполняются трансформаторы большой и средней мощности.
Броневые .
В магнитопроводе броневого типа обмотка располагается на центральном стержне. Это упрощает конструкцию трансформатора, позволяет получить более полное использование окна обмоткой, а также создает некоторую механическую защиту обмотки. Поэтому такие магнитопроводы получили наибольшее применение.
Некоторым недостатком броневых магнитопроводов является их повышенная чувствительность к воздействию магнитных полей низкой частоты, что делает их малопригодными к использованию в качестве выходных трансформаторов с малым уровнем помех. Чаще всего броневыми выполняются трансформаторы средней мощности и микротрансформаторы.
Тороидальные .
Тороидальные или кольцевые трансформаторы позволяют полнее использовать магнитные свойства материала, имеют малые потоки рассеивания и создают очень слабое внешнее магнитное поле, что особенно важно в высокочастотных и импульсных трансформаторах. Но из-за сложности изготовления обмоток не получили широкого применения. Чаще всего их делают из феррита.
Для уменьшения потерь на вихревые токи шихтованные магнитопроводы набираются из штампованных пластин толщиной 0,35 – 0,5 мм, которые с одной стороны покрывают слоем лака толщиной 0,01 мм или оксидной пленкой.
Лента для ленточных магнитопроводов имеет толщину от нескольких сотых до 0,35 мм и также покрывается электроизолирующей и одновременно склеивающейся суспензией или оксидной пленкой. И чем тоньше слой изоляции, тем плотнее происходит заполнение сечения магнитопровода магнитным материалом, тем меньше габаритные размеры трансформатора.
За последнее время наряду с рассмотренными «традиционными» типами магнитопроводов находят применение новые формы, к числу которых следует отнести магнитопроводы «кабельного» типа, «обращенный тор», катушечный и др.
На этом пока закончим. Продолжим во .
Удачи!
Литература:
1. В. А. Волгов – «Детали и узлы радио-электронной аппаратуры», Энергия, Москва 1977 г.
2. В. Н. Ванин – «Трансформаторы тока», Издательство «Энергия» Москва 1966 Ленинград.
3. И. И. Белопольский – «Расчет трансформаторов и дросселей малой моности», М-Л, Госэнергоиздат, 1963 г.
4. Г. Н. Петров – «Трансформаторы. Том 1. Основы теории», Государственное Энергетическое Издательство, Москва 1934 Ленинград.
5. В. Г. Борисов, – «Юный радиолюбитель», Москва, «Радио и связь» 1992 г.
Простейший представляет собой устройство, состоящее из стального сердечника и двух обмоток (рис. 1). При подаче в первичную обмотку переменного напряжения, во вторичной обмотке индуцируется ЭДС той же частоты. Если ко вторичной обмотке подключить некоторый электроприемник, то в ней возникает электрический ток и на вторичных зажимах трансформатора устанавливается напряжение, которое несколько меньше, чем ЭДС и в некоторой относительно малой степени зависит от нагрузки. Отношение первичного напряжения ко вторичному (коэффициент трансформации) приблизительно равно отношению чисел витков первичной и вторичной обмоток.
Рис. 1. Принцип устройства однофазного двухобмоточного трансформатора. 1 первичная обмотка, 2 вторичная обмотка, 3 сердечник. U1 первичное напряжение, U2 вторичное напряжение, I1 первичный ток, I2 вторичный ток, Ф магнитный поток
Простейшие условные обозначения трансформаторов изображены на рис. 2; для наглядности разные обмотки трансформатора можно, как и на рисунке, представить разными цветами.
Рис. 2. Условное обозначение трансформатора в подробных (многолинейных) схемах (a) и в схемах электрических сетей (b)
Трансформаторы могут быть одно- или многофазными, а вторичных обмоток может быть больше одной. В электрических сетях обычно используются трехфазные трансформаторы с одной или двумя вторичными обмотками. Если первичное и вторичное напряжения относительно близки друг другу, то могут использоваться и однообмоточные автотрансформаторы, принципиальные схемы которых представлены на рис. 3.
Рис. 3. Принципиальные схемы понижающего (a) и повышающего (b) автотрансформаторов
Важнейшими номинальными показателями трансформатора являются его номинальные первичное и вторичное напряжения, номинальные первичный и вторичный ток, а также номинальная вторичная полная мощность (номинальная мощность). Трансформаторы могут изготовляться как на весьма малую мощность (например, для микроэлектронных цепей), так и на очень большую (например, для мощных энергосистем), охватывая диапазон мощностей от 0,1 mVA до 1000 MVA.
Потери энергии в трансформаторе – обусловленные активным сопротивлением обмоток потери в меди и вызванные вихревыми токами и гистерезисом в сердечнике потери в стали – обычно настолько малы, что кпд трансформатора, как правило, выше 99 %. Несмотря на это, тепловыделение в мощных трансформаторах может оказаться настолько сильным, что необходимо прибегать к эффективным способам теплоотвода. Чаще всего активная часть трансформатора размещается в баке, заполненном минеральным (трасформаторным) маслом, который, при необходимости снабжается принудительным воздушным или водяным охлаждением. При мощности до 10 MVA (иногда и выше) могут применяться и сухие трансформаторы, обмотки которых обычно залиты с эпоксидной смолой. Основные преимущества сухих трансформаторов заключаются в более высокой огнебезопасности и в исключении течи трансформаторного масла, благодаря чему они могут без препятствий устанавливаться в любых частях зданий, в том числе на любом этаже. Для измерения переменных тока или напряжения (особенно в случае больших токов и высоких напряжений) часто используются измерительные трансформаторы.
Устройство трансформатора напряжения по своему принципу не отличается от силовых трансформаторов, но работает он в режиме, близком к холостому ходу; коэффициент трансформации в таком случае достаточно постоянен. Номинальное вторичное напряжение таких трансформаторов обычно равно 100 V. Вторичная обмотка трансформатора тока в идеальном случае короткозамкнута и вторичный ток в таком случае пропорционален первичному. Номинальный вторичный ток обычно составляет 5 A, но иногда может быть и меньше (например, 1 A). Примеры условных обозначений трансформаторов тока приведены на рис. 4.
Рис. 4. Условное обозначение трансформатора тока в развернутых схемах (a) и в однолинейных схемах (b)
Первым может считаться изготовленное Майклом Фарадеем (Michael Faraday) индукционное кольцо (англ. induction ring), состоящее из кольцевого стального сердечника и двух обмоток, при помощи которого он 29 августа 1831 года открыл явление электромагнитной индукции (рис. 5). Во время быстрого переходного процесса, возникающего при включении или отключении первичной обмотки, соединенной с источником постоянного тока, во вторичной обмотке индуцируется импульсная ЭДС. Такое устройство может поэтому называться импульсным или транзиентным трансформатором.
Рис. 5. Принцип устройства транзиентного трансформатора Майкла Фарадея. i1 первичный ток, i2 вторичный ток, t время
Исходя из открытия Фарадея, учитель физики колледжа города Маргнута (Margnooth) около Дублина (Dublin, Ирландия) Николас Келлан (Nicholas Callan, 1799–1864) построил в 1836 году индукционную катушку (искровой индуктор), состоящий из прерывателя и трансформатора; это устройство позволяло преобразовать постоянный ток в переменный ток высокого напряжения и вызывать длинные искровые разряды. Индукционные катушки стали быстро усовершенствоваться и в 19-м веке широко применялись при исследовании электрических разрядов. К ним могут быть отнесены и катушки зажигания современных автомобилей. Первый трансформатор переменного тока запатентовал в 1876 году живший в Париже русский электротехник Павел Яблочков, использовав его в цепях питания своих дуговых ламп. Сердечник трансформатора Яблочкова представлял собой прямой пучок стальных проволок, вследствие чего магнитная цепь была не замкнутой, как у Фарадея, а открытой, и в других установках такой трансформатор применять не стали. В 1885 году инженеры-электрики Будапештского завода Ганц и Компания (Ganz & Co.) Макс Дери (Max Deri, 172 1854–1938), Отто Титуш Блати (Otto Titus Blathy, 1860–1939) и Кароль Зиперновски (Karoly Zipernovsky, 1853–1942) изготовили трансформатор с тороидальным проволочным сердечником и заодно разработали систему распределения электроэнергии на переменном токе, основанную на применении этих трансформаторов. Трансформатор с еще лучшими свойствами, сердечник которого собирался из Е- и I-образных стальных листов, создал в том же году американский электротехник Уильям Стенли (William Stanley, 1858–1916), после чего началось быстрое развитие систем переменного тока как в Европе, так и в Америке. Первый трехфазный трансформатор построил в 1889 году Михаил Доливо-Добровольский.
