Почему трансформатор гудит?

Answer 1

Трансформатор - это, по сути, два электромагнита. Изменения тока в одном из них порождают ток в другом. Получается, что обе обмотки в работе, и обе создают свои магнитные поля. Поля эти переменные, пульсирующие. К тому же, пульсируют они не синхронно, а задержкой по фазе. Из-за этого появляются такие же переменные силы взаимодействия - обмотки то притягиваются друг к другу, то отталкиваются. А поскольку они не обладают каменной жесткостью, это приводит к вибрациям. Проволоки шевелятся. Это и воспринимается тобой как звук. Гудение или пищание, в зависимости от частоты тока.
И даже если вторичная обмотка ни к чему не подключена, её цепь разорвана и ток протекать не может - даже его кратковременные подергивания при статическом перераспределении зарядов все равно порождает кратковременные магнитные эффекты.
Кроме того, даже сама по себе первичная обмотка вибрирует при работе, как бы взаимодействует сама с собой - из-за того, что создание и пересоздание магнитного поля занимает некоторое время. Поэтому гудеть могут и простые дроссели из одной обмотки. А при достаточно сильных токах это слышно даже при обмотке меньше одного витка. Я имею в виду индуктивность обычного прямолинейного провода. Стоя под высоковольтной линией, можно легко услышать пение проводов под сильным током.

Answer 2

Возьмем простую катушку, намотанную обычным способом. Подключим к ней питание скажем 12 вольт. Теперь поместим внутрь катушки магнит. Мы сразу заметим, что с одной стороны катушки магнит втягивается внутрь, а с другой стороны катушки наоборот выталкивается наружу. Если мы переключим направление тока, то заметим, что магнит стремится перевернуться внутри катушки другой стороной. Т. е. при переключении направления тока поменяются стороны втягивания и выталкивания местами. То же самое стремится сделать и сердечник трансформатора, так как он простой электромагнит. Чем чаще мы меняем направление тока, тем чаще магнит будет стремиться перевернуться внутри катушки. Т. е. количество переворачиваний внутри катушки это и есть то что называют частотой, т. е. количеством колебаний за единицу времени. Например в промышленной сети 220 вольт и 50 Гц. Это значит, что сердечник внутри трансформатора стремиться перевернуться ровно 50 раз в секунду. По этой причине трансформаторы гудят, т. к. сердечник внутри постоянно хочет перевернуться.