Трансформатор – это две или несколько катушек, намотанных на сердечник из ферромагнитного материала (например, стали). Все ферромагнитные материалы в той или иной степени обладают магнитострикционными свойствами – их длина изменяется в магнитном поле. При этом изменение длины пропорционально абсолютной величине (индукции) магнитного поля. Если в катушке течёт переменный ток частотой 50 Гц, то это приводит к возникновению переменного магнитного поля в сердечнике, и через каждые 1/100 секунды индукция этого поля будет достигать своего экстремума. Это значит, что размеры сердечника, по обмоткам которого течёт ток частотой 50 Гц, будут изменяться с частотой 100 Гц, порождая звуковую волну той же частоты.

Теоретически могут быть ещё две причины гудения трансформаторов. Одна из них –повреждение изоляции витков катушки. Между соседними витками, лишёнными изоляции могут проскакивать искры, сопровождаемые звуковыми щелчками, аналогично тому, как во влажную погоду начинают сильно гудеть провода линий высокого напряжения. Второй возможной причиной могут быть незакреплённые провода, по которым течёт ток. В этом случае на такие провода, оказавшиеся в магнитном поле, будет действовать сила Ампера, которая может вызвать их колебания и звук соответствующей частоты.

Первые бесшумные для людей трансформаторы появились в 1980-х годах. Чтобы люди не слышали гудения трансформатора, через него должен проходить переменный ток высокой частоты (больше 10 кГц). Для этого переменный ток частотой 50 Гц сначала преобразуют в высокочастотный, а потом пропускают через трансформатор, бесшумный для человека. Кстати, необходимые для этого высокочастотные трансформаторы не только бесшумны, но и имеют гораздо меньшие размеры.

по материалам журнала New Scientist от 7 февраля 2004 г., стр. 85.
Полный список статей автора на блоге INAUKA см. ЗДЕСЬ