В сети встречаются товарищи (не будем показывать пальцем. но это З.Докторович и Кулигин) который рьяно утверждают, что вектор Пойнтинга не объясняет что творится в трансформаторе...
это не тот случай. когда можно ткнуть пальцем в учебник...
хотя все не так уж сложно...
Рассмотрим коаксиальный трансформатор с длинными цилиндрическими обмотками....
(стационарная задача)
это не очень существенно, но будем считать для определенности, что первичная обмотка внешняя, а ферромагнитный сердечник идеален (линейный и без потерь)
магнитное поле направлено вдоль оси системы. электрическое имеет тангенциальное направление рис.1
соответственно поток энергии (вектор Пойнтинга) радиален.
поскольку электрическое поле сдвинуто по отношению к магнитному на π/2 (рис. 3) направление вектора Пойнтинга меняется с удвоенной частотой.
рис. 3
Это означает. что происходит перекачка в магнитное поле и обратно.
Сердечник. можно заменить токами на его поверхности рис.2 (см. учебники). причем эти токи совпадают по направлению с токами соленоида (первичной обмотки). Это приводит к увеличению электрического поля, так как это поле пропорционально потоку магнитного поля охваченного круговой силовой линией электрического поля.
Таким образом, введение сердечника принципиально ничего не меняет, просто растет перекачиваемая энергия и это правильно у нас ведь нужно дополнительно перемагничивать сердечник....
Другое дело, если включена нагрузка, тогда появляется ток во вторичной обмотке. В отличие от тока эквивалентного сердечнику этот ток сдвинут по фазе по отношению к току первичной обмотки, т.е. пропорционален
Е. Зеленая линия рис.4.
рис. 4
Теперь поток энергии во внутрь от первичного соленоида больше чем поток к соленоиду см. рис. 4.
27.08.2007, 20:14 
