变压器是一种电磁装置,它可以通过改变次级线圈的圈数来改变次级电压,从而实现电能从初级线圈向次级线圈的转移。
空载电流
当变压器的次级线圈没有接入负载时,如果向初级线圈施加正弦交流电压 U,初级线圈中就会产生交变电流 I,进而产生交变磁通 Φ。Φ沿着铁心穿过初级线圈 N和次级线圈 N,形成闭合的磁路。
在次级线圈中,根据法拉第电磁感应定律,Φ会感应出互感电势 U。同时,Φ也会在初级线圈 N上感应出一个自感电势 E。E的方向与所加电压 U的方向相反,但幅度相近。因此,E限制了 I的大小。
为了维持 Φ的存在,需要消耗一定的电能。变压器本身也存在一定的损耗。因此,即使次级线圈 N未接入负载,初级线圈 N中仍然会流过一定的电流,称为空载电流。
初级和次级电流
如果在次级线圈 N上接入负载,次级线圈中就会产生电流 I。I会产生磁通 Φ,方向与 Φ相反。Φ与 Φ相互抵消,使铁心中的总磁通量减少。
总磁通量的减少会导致初级线圈的 E降低。E的降低使得 I 增大。因此,初级电流 I与次级负载电流 I密切相关。
当次级负载电流 I增大时,I也增大。Φ也随之增大,而且增大的部分正好补充了被 Φ所抵消的那部分磁通,从而使铁心中总磁通量保持不变。
功率传输
如果忽略变压器的损耗,可以认为理想变压器次级负载消耗的功率与初级从电源获取的电功率相同。也就是说,变压器不能改变允许负载消耗的功率。
变压器电压变换
变压器可以通过改变次级线圈 N的圈数来改变次级电压 U。根据变压器原理,U/ U= N/ N。因此,通过改变 N的值,可以调整 U,以满足不同的需求。
把两组线圈绕在同一个软铁环上,在原线圈内通电的瞬间,会在另一个副线圈上感应出电流来。断电时也会感应出电流,但是等电流稳定流动时,副线圈中则没有电流。特斯拉由此想到,如果不断地使原线圈通电断电,副线圈中不就可以不断地感应出电流来吗?由于电流瞬间的通断,人们不会轻易看出电灯的明灭闪烁,这种大小和方向不断变化的电流,就是交流电。特斯拉发现了这种装置可以提高或者是降低电压,副线圈的匝数越多,感应出的电压越高,原、副线圈的匝数比就是它们的电压比,这就是变压器的基本原理。
本文原创来源:电气TV网,欢迎收藏本网址,收藏不迷路哦!
添加新评论