課程內(nèi)容

《變壓器》
各種用電器的額定工作電壓可以各不相同，各種發(fā)電機(jī)的輸出電壓相差很大，為了能夠?qū)崿F(xiàn)電壓的改變，以適應(yīng)各種不同的需要，在交流電路中的變壓器就起到了這種作用，變壓器是改變交流電壓的設(shè)備。
一、變壓器原理
1、變壓器的構(gòu)造
變壓器是由套在閉合鐵芯上的原、副兩線圈組成。
跟電源連接的線圈叫原線圈，也叫初級(jí)線圈，跟負(fù)載連接的線圈叫副線圈，也叫次級(jí)線圈，兩線圈由絕緣導(dǎo)線繞制，鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成。
在原線圈上加上交變電壓，原線圈中就有交流電，在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量，原、副線圈中都產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，若副線圈接有負(fù)載，就產(chǎn)生感應(yīng)電流?！ジ?BR>2、變壓器的工作原理
（1）互感現(xiàn)象：在變壓器原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生互相感應(yīng)的現(xiàn)象，叫做互感現(xiàn)象。
（2）互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)
變壓器通過(guò)閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了電能到磁場(chǎng)能再到電能的轉(zhuǎn)化。
（3）變壓器只能工作在交流電路。
二、理想變壓器
1、不計(jì)漏磁，略去原、副線圈的電阻和各種電磁能量損失的變壓器，稱為理想變壓器。
實(shí)際變壓器（特別是大型變壓器）一般都可以看成是理想變壓器。
2、理想變壓器的工作規(guī)律
（1）電動(dòng)勢(shì)關(guān)系
由于互感現(xiàn)象，沒(méi)有漏磁，原、副線圈中具有相同的△Φ/t，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：
   E₁=n₁·△Φ/△t    E₂=n₂·△Φ/△t
   所以：E₁/E₂=n₁/n₂
（2）電壓關(guān)系
由于不計(jì)原、副線圈的電阻，因而：
   U₁=E₁，U₂=E₂
   所以：U₁/U₂=n₁/n₂
n₂＞n₁時(shí)，U₂＞U₁，這種變壓器叫做升壓變壓器。
n₂＜n₁時(shí)，U₂＜U₁，這種變壓器叫做降壓變壓器。
（3）電流關(guān)系
由于不存在各種電磁能量損失，輸入功率等于輸出功率P₁=P₂，即：U₁I₁=U₂I₂
   所以：I₁/I₂=U₂/U₁=n₂/n₁
變壓器高壓線圈匝數(shù)多而通過(guò)的電流小，可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制，低壓線圈匝數(shù)少而通過(guò)電流大，應(yīng)用較粗的導(dǎo)線繞制。
需要注意：
1、變壓器的電動(dòng)勢(shì)、電壓關(guān)系對(duì)有一個(gè)或幾個(gè)副線圈的變壓器都成立，而電流關(guān)系只適用于有一個(gè)副線圈的變壓器，若為多個(gè)副線圈的變壓器，電流和匝數(shù)的關(guān)系要從功率關(guān)系導(dǎo)出。
2、變壓器的電動(dòng)勢(shì)關(guān)系、電壓關(guān)系、電流關(guān)系是有效值（或最大值）間的關(guān)系，在某一瞬時(shí)其關(guān)系不成立。
3、變壓器雖能改變電壓、電流，但不能改變功率和頻率，輸入功率總等于輸出的總功率，次級(jí)交變電流的頻率總等于初級(jí)交變電流的頻率。
三、幾種常見(jiàn)的變壓器
互感器
互感器也是一種變壓器，它可以把不能直接測(cè)量的高電壓、大電流變換成低電壓、小電流后再測(cè)量。
（1）電壓互感器：把高電壓變成低電壓，變壓比U₁/U₂，在電路中的連接如圖所示。
（2）電流互感器：把大電流變成小電流，變流比I₁/I₂，在電路中的連接如圖所示。