意義與機制
交流電在主線中改變了鐵芯中的磁通,並會在次線中感應出電磁感應電壓。 能量可以線上圈之間沒有直接的電線連線的情況下進行傳遞。
如果透過線圈每個表面的電流變化速率相同,那麼線圈的匝數越多,產生的感應電壓就越大。 增加電壓會導致在相同的輸出功率下,輸出電流減小。
關係與條件
一個理想的變壓器遵循 V₂/V₁=N₂/N₁,並且輸入功率等於輸出功率。 假設效率為 η,則輸出功率為 Pout=ηPin;電壓比和功率傳輸效率是不同的量。
恆定直流電流不會在穩態下產生持續變化的磁通。 實際變壓器行為受到鐵芯飽和、漏磁通以及繞組損耗的影響。
觀察實驗中需要注意的事物
在理想的變壓器中,電壓與線圈比成比例,輸入功率等於輸出功率。
直流輸入電流、過熱以及切換瞬態並未進行建模。 效率損失僅影響輸入功率。 在螢幕上進行實驗;請勿使用實際電源、插座或高電壓進行重複。
關鍵關係與符號
V₂/V₁ = N₂/N₁ · Pout = ηPin
| 符號 | 含義 | 單位 |
|---|---|---|
| N₁, N₂ | 1 次側與 2 次側匝數 | 次 |
| V₁, V₂ | 每個電感上的電壓 | V |
| η | 電功率傳遞效率 | 0~1 |
透過範例確認
需要多少輸入功率,才能在 90% 的效率下輸出 1.152 W?
1.28 W
常見誤解
- 並非如此:如果使用變壓器增加電壓,則不會產生比輸入更大的新功率。
