變壓器

2024-01-08 21:13:29綜合與其它411

家庭用電器正常工作時的額定電壓是不相同的，如下圖所示。

我們都知道，我國民用電壓統(tǒng)一供電電壓為220V，那上面這些用電器是怎樣正常工作的呢？怎樣讓輸入用電器的電壓為其額定電壓呢？這就是本節(jié)所學(xué)的知識了——變壓器。

變壓器：能提供不同交變電壓的設(shè)備。如下圖

常見的變壓器

變壓器的結(jié)構(gòu)

變壓器的結(jié)構(gòu)簡圖如下圖所示，主要包過三個：①原線圈（初級線圈）、②閉合鐵芯、③副線圈（次級線圈）。

①原線圈（初級線圈）：匝數(shù)一般用n1表示，線圈兩端的電壓用U1表示，外界與交變電源相連接，將電能轉(zhuǎn)化成磁場能，產(chǎn)生交變磁場。

②閉合鐵芯：形成閉合磁路，減小磁場能損失。

③副線圈（次級線圈）：其匝數(shù)用n2表示，線圈兩端的電壓用U2表示，將磁場能轉(zhuǎn)化成電能輸出。

變壓器的工作原理

當(dāng)原線圈通有交流電，會在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生變化的磁場，副線圈處在鐵芯的磁場內(nèi)，將產(chǎn)生感應(yīng)電流（互感現(xiàn)象），原副線圈的磁場變化情況是一樣的，所以原副線圈的ΔΦ/Δt相同（忽略磁場能損失）。

如果原線圈通直流電，副線圈不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

對于原線圈：

對于副線圈：

聯(lián)立以上兩式：

當(dāng)能量的傳遞過程中無損失時，此時的變壓器我們稱作理想變壓器。（做題過程中，除非特殊說明，都是理想變壓器）

理想變壓器的條件：

1、鐵芯封閉性良好，無磁泄露。

2、原副線圈電阻不計。

3、鐵芯內(nèi)感應(yīng)渦流不計。

理想變壓器的規(guī)律

理想變壓器：E1=U1，E2=U2。即

原副線圈兩端的電壓跟匝數(shù)成正比。

因為是理想變壓器，無能量損失，所以輸入功率等于輸出功率。即?

結(jié)合，可得：

即：理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝數(shù)成反比。（只適用于一個副線圈情況）

理想變壓器的原、副線圈的基本關(guān)系總結(jié)

1、電壓關(guān)系

2、功率關(guān)系

3、電流關(guān)系

只適用于一個副線圈情況

4、周期、頻率關(guān)系

T1=T2

f1=f2

如何實現(xiàn)用變壓器升高或降低電壓？

根據(jù)公式

1、當(dāng)n2 >n1 時，有U2>U1，變壓器為升壓變壓器。

2、當(dāng)n2<n1 時，有U2<U1，變壓器為降壓變壓器。

理想變壓器的動態(tài)電路分析

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