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理想变压器工作原理

浏览次数: 日期:2014年5月9日 17:01

 

理想变压器工作原理(变压器)

  变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电连接。在一次绕组中施加交变电压,交变电压产生交变电流,交变电流产生交链一、二次绕组的交变磁通Φ,在一次和二次绕组中分别感应出电动势E1、E2。

  理想变压器的绕组电阻为零,有:

  E1=-U1,E2=-U2

  假设一次和二次线圈的匝数分别为N1和N2,一次和二次绕组铰链的磁链分别为Ψ1和Ψ2,根据电磁感应定律,下述方程组成立:

  U1=-E1=-dΨ1/dt=d(N1Φ)/dt=N1dΦ/dt (a)

  U2=-E2=-dΨ2/dt=d(N2Φ)/dt=N2dΦ/dt (b)

  (a)式除以(b)式,可得:

  U1/U2=N1/N2 (1)

  理想变压器效率等于1,一次与二次绕组之间在能量传输过程中没有损耗,可知:

  U1I1=U2I2

  联立式(1)可得:

  I1/I2=N2/N1 (2)

  (1)式除以(2)式,可得:

  (U1/I1)/(U2/I2)= (N1/N2)2

  U1/I1及U2/I2分别为一次和二次绕组的阻抗,分别记为Z1和Z2,则:

  Z1/Z2=(N1/N2)2 (3)

  (1)、(2)、(3)三式分别表示了理想变压器的电压变换、电流变换和阻抗变换关系。

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