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理想變壓器的原理

電力變壓器理想變壓器的兩個(gè)基本公式是：

（1）U1/U2=N1/N2，即對(duì)同一變壓器的任意兩個(gè)線圈，都有電壓和匝數(shù)成正比。

（2）P入=P出，即無論有幾個(gè)副線圈在工作，變壓器的輸入功率總等于所有輸出功率之和。雖然變壓器從原理上講是這樣的。

制作變壓器的原理：在發(fā)電機(jī)中，不管是線圈運(yùn)動(dòng)通過磁場或磁場運(yùn)動(dòng)通過固定線圈，均能在線圈中感應(yīng)電勢，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動(dòng)，這是互感應(yīng)的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應(yīng)，變換電壓，電流和阻抗的器件。簡單講變壓器原理：

不妨拆開一個(gè)廢舊的收音機(jī)中的變壓器?？梢钥吹?，變壓器里面主要是一塊鋼鐵周圍繞著兩組銅線。這塊鋼鐵稱為鐵芯，它是用軟磁材料做的。銅線稱為線圈，其中一組用來連接輸入電流，稱為初級(jí)線圈（N1），另一個(gè)連接后面的用電器，稱為次級(jí)線圈（N2）。

如果N1通過一個(gè)交流電，那么它就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)變換的磁場H，這樣，鐵芯處于磁場中會(huì)被磁化，產(chǎn)生變換的磁矩M。磁矩和磁場的和稱為磁通B?？梢韵胂蟪跫?jí)線圈通過交流電后會(huì)在鐵芯中產(chǎn)生來回變化的磁力線。

另一方面，次級(jí)線圈N2也是套在鐵芯上的。根據(jù)電磁感應(yīng)原理我們又知道，N2中間的面積中磁力線的變化一定會(huì)在N2中感生一個(gè)感應(yīng)電壓。如果N2后面接著用電器，那么N2中就會(huì)流過電流。這樣，通過鐵芯內(nèi)部的變化的磁力線，電就從初級(jí)線圈傳到了次級(jí)線圈。

變壓器初級(jí)和次級(jí)線圈的電壓和電流大小有固定的關(guān)系：電壓和線圈的匝數(shù)成正比，而電流和匝數(shù)的平方成反比。這樣，通過變壓器，就實(shí)現(xiàn)了電壓和電流的變換。
變壓器原理雖然簡單，但是變壓器的形式卻多種多樣，大變壓器可重達(dá)數(shù)十噸，而小變壓器比鈕扣還小。

原理演示

變壓器

變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理（如上圖）：當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓ú1時(shí)，流過電流í1，在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通?1，這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢é1，é2，感應(yīng)電勢公式為：E=4.44fN?m

式中：E--感應(yīng)電勢有效值

f--頻率

N--匝數(shù)

?m--主磁通最大值

由于二次繞組與一次繞組匝數(shù)不同，感應(yīng)電勢E1和E2大小也不同，當(dāng)略去內(nèi)阻抗壓降后，電壓ú1和ú2大小也就不同。

當(dāng)變壓器二次側(cè)空載時(shí)，一次側(cè)僅流過主磁通的電流（í0），這個(gè)電流稱為激磁電流。當(dāng)二次側(cè)加負(fù)載流過負(fù)載電流í2時(shí)，也在鐵芯中產(chǎn)生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時(shí)，主磁通是不變的，一次側(cè)就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流í0，一部分為用來平衡í2，所以這部分電流隨著í2變化而變化。當(dāng)電流乘以匝數(shù)時(shí)，就是磁勢。
上述的平衡作用實(shí)質(zhì)上是磁勢平衡作用，變壓器就是通過磁勢平衡作用實(shí)現(xiàn)了一、二次側(cè)的能量傳遞。

變壓器-分類

小功率的三相R型電源變壓器按冷卻方式分類：干式（自冷）變壓器、油浸（自冷）變壓器、氟化物（蒸發(fā)冷卻）變壓器。

按防潮方式分類：開放式變壓器、灌封式變壓器、密封式變壓器。

按鐵芯或線圈結(jié)構(gòu)分類：芯式變壓器（插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯）、殼式變壓器（插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯）、環(huán)型變壓器、金屬箔變壓器。

按電源相數(shù)分類：單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。按用途分類：電源變壓器、調(diào)壓變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器。

按用途分類：電源變壓器、調(diào)壓變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器。

變壓器-基本型式

變壓器的最基本型式，包括兩組繞有導(dǎo)線之線圈，并且彼此以電感方式稱合一起。當(dāng)一交流電流(具有某一已知頻率)流于其中之一組線圈時(shí)，于另一組線圈中將感應(yīng)出具有相同頻率之交流電壓，而感應(yīng)的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈之程度。

一般指連接交流電源的線圈稱之為「一次線圈」(Primarycoil);而跨于此線圈的電壓稱之為「一次電壓.」。在二次線圈的感應(yīng)電壓可能大于或小于一次電壓，是由一次線圈與二次線圈問的「匝數(shù)比」所決定的。因此，變壓器區(qū)分為升壓與降壓變壓器兩種。

大部份的變壓器均有固定的鐵芯，其上繞有一次與二次的線圈。基于鐵材的高導(dǎo)磁性，大部份磁通量局限在鐵芯里，因此，兩組線圈藉此可以獲得相當(dāng)高程度之磁耦合。在一些變壓器中，線圈與鐵芯二者間緊密地結(jié)合，其一次與二次電壓的比值幾乎與二者之線圈匝數(shù)比相同。因此，變壓器之匝數(shù)比，一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標(biāo)。由于此項(xiàng)升壓與降壓的功能，使得變壓器已成為現(xiàn)代化電力系統(tǒng)之一重要附屬物，提升輸電電壓使得長途輸送電力更為經(jīng)濟(jì)，至于降壓變壓器，它使得電力運(yùn)用方面更加多元化，吾人可以如是說，倘無變壓器，則現(xiàn)代工業(yè)實(shí)無法達(dá)到目前發(fā)展的現(xiàn)況。

電子變壓器除了體積較小外，在電力變壓器與電子變壓器二者之間，并沒有明確的分界線。一般提供60Hz電力網(wǎng)絡(luò)之電源均非常龐大，它可能是涵蓋有半個(gè)洲地區(qū)那般大的容量。電子裝置的電力限制，通常受限于整流、放大，與系統(tǒng)其它組件的能力，其中有些部份屬放大電力者，但如與電力系統(tǒng)發(fā)電能力相比較，它仍然歸屬于小電力之范圍。