意义与机制
交流电在主线中改变了铁芯中的磁通,并会在次线中感应出电磁感应电压。 能量可以在线圈之间没有直接的电线连接的情况下进行传递。
如果通过线圈每个表面的电流变化速率相同,那么线圈的匝数越多,产生的感应电压就越大。 增加电压会导致在相同的输出功率下,输出电流减小。
关系与条件
一个理想的变压器遵循 V₂/V₁=N₂/N₁,并且输入功率等于输出功率。 假设效率为 η,则输出功率为 Pout=ηPin;电压比和功率传输效率是不同的量。
恒定直流电流不会在稳态下产生持续变化的磁通。 实际变压器行为受到铁芯饱和、漏磁通以及绕组损耗的影响。
观察实验中需要注意的事物
在理想的变压器中,电压与线圈比成比例,输入功率等于输出功率。
直流输入电流、过热以及切换瞬态并未进行建模。 效率损失仅影响输入功率。 在屏幕上进行实验;请勿使用实际电源、插座或高电压进行重复。
关键关系与符号
V₂/V₁ = N₂/N₁ · Pout = ηPin
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| N₁, N₂ | 1 次侧与 2 次侧匝数 | 次 |
| V₁, V₂ | 每个电感上的电压 | V |
| η | 电功率传递效率 | 0~1 |
工作实例
需要多少输入功率,才能在 90% 的效率下输出 1.152 W?
1.28 W
常见误解
- 并非如此:如果使用变压器增加电压,则不会产生比输入更大的新功率。
