变压器的原理与结构

文/陈宇航

变压器的原理与结构

一、变压器的原理与结构

1、变压器的构造:变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。

(1)原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈。

(2)副线圈:与负载连接的线圈,也叫次级线圈。

2、变压器的原理:电流磁效应、电磁感应。

3、理想变压器:是指没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流),没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)的变压器。

4、理想变压器原、副线圈基本量的关系:

(1)功率关系:根据能量守恒得原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,即$P_λ=P_出$。

(2)电压关系:原、副线圈的电压之比等于其匝数之比,公式:$\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}$,与负载、副线圈的个数无关。

(3)电流关系:只有一个副线圈时$\frac{I_1}{I_2}=\frac{n_1}{n_2}$;有多个副线圈时,由$P_λ=P_出$得$I_1U_1=I_2U_2+I_3U_3+\cdots+I_nU_n$或$I_1n_1=I_2n_2+I_3n_3+\cdots+I_nn_n$。

(4)频率关系:$f_1=f_2$(变压器不改变交变电流的频率)。

二、变压器原理与结构的相关例题

关于变压器,下列说法正确的是____

A.变压器的工作原理是电磁感应

B.一切变压器的工作基础都是互感现象

C.各种电流接入变压器的输入端,变压器都能持续正常工作

D.只有交变电流接入变压器的原线圈中,变压器才能持续正常工作

答案:AD

解析:变压器的工作原理是电磁感应,故A正确;变压器利用两个线圈变压时,其工作原理是互感;当变压器只利用一个线圈变压时(自耦变压器),其工作原理是自感,故B错误;变压器要持续正常工作,原线圈必须接交变电流,若接恒定电流,原、副线圈中不可能出现持续的感应电动势,则变压器不能持续正常工作,故C错误,D正确。