Зачем нужен магнитопровод в трансформаторе?

Question

Как я понимаю, магнитопровод проводит магнитное поле одной катушки через другую. Без него куда бОльшая часть энергии поля не участвовала бы в образовании ЭДС индукции во вторичной обмотке.
Но зачем вобще делать катушки на некотором расстоянии друг от друга. Почему нельзя просто намотать их вместе, или одну прямо поверх другой?

Answer 1

Если не будет магнитопровода, то поле первичной обмотки займет ВЕСЬ ОБЪЕМ ВСЕЛЕННОЙ. Сама понимаешь, это слишком большой расход энергии попусту. А магнитопровод - собирает ВСЕ поле в замкнутый объем. Поэтому КПД трансформатора так близок к единице.

Answer 2

Неправильно понимаешь. Нет там двух катушек и чего-то другого между ними.
Все это одна единая катушка из магнитопроводного материала, которая и проводит энергию от одной обмотки к другой.

Почему не мотают обмотки друг на друге?
Во-первых, иногда мотают, конструкций трансформаторов довольно много разных. По-моему подобное бывает в высокочастотных трансформаторах, которые используются почти во всех современных блоках питания и зарядных устройствах.
Во-вторых, одна из причин - внешня обмотка мешает воздуху охлаждать внутреннюю, поэтому их разносят на две стороны одной катушки. В мощном блоке питания, или таком устройстве, как точечная сварка, которая работает на пределе, вряд ли будут мотать обмотки друг на друге - их намотают раздельно, да еще и вентилятор поставят, или даже водяное охлаждение.

Магнитопровод есть не только в трансформаторе. и вобще не только в электромагнитных устройствах. Он есть в обычной отвертке с битами и магнитным держателем. верне, в любой качественной отвертке. Там магнит, держащий биту, достаточно мощный, а бита из правильного материала, в результате магнитится не только бита к магниту, но и винт к бите, чтобы трудне было потерять винт. Бита - это магнитопровод.

Answer 3

Магнитная проницаемость стали и других "магнитных" материалов (в электротехнике их так и называют, без кавычек) в тысячи раз выше чем у воздуха и других "немагнитных", сответственно в "воздушном" трансформаторе ток намагничивания будет в тысячи раз больше. Сответственно, он будет только потреблять из сети реактивную мощность и греться как электроплита, а пользы от него будет мало. Для уменьшения тока намагничивания не только применяют специальные материалы и шихтованный магнитопровод - даже ориентация прокатки листа стали имет значение при изготовлении сердечников силовых трансформаторов.