第1个回答 2016-01-09
变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。当变压器的原线圈接在交流电源上时，铁心中便产生交变磁通，交变磁通用φ表示。原、副线圈中的φ是相同的，φ也是简谐函数，表为φ=φmsinωt。由法拉第电磁感应定律可知，原、副线圈中的感应电动势为e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2为原、副线圈的匝数。由图可知U1=-e1，U2=e2（原线圈物理量用下角标1表示，副线圈物理量用下角标2表示），其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ，令k=N1/N2，称变压器的变比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k，即变压器原、副线圈电压有效值之比，等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为π。
进而得出：
U1/U2=N1/N2
在空载电流可以忽略的情况下，有I1/ I2=-N2/N1，即原、副线圈电流有效值大小与其匝数成反比，且相位差π。
进而可得
I1/ I2=N2/N1
理想变压器原、副线圈的功率相等P1=P2。说明理想变压器本身无功率损耗。实际变压器总存在损耗，其效率为η=P2/P1。电力变压器的效率很高，可达90%以上。
高中阶段的变压器多为“理想变压器””，理想的含义是：
第一，输入变压器的电功率，经过变压后，没有损失（相当于线圈电阻可以忽略），即输入功率=输出功率:P=P'
第二，在互感过程，没有磁损失。即穿过每一匝线圈的磁通量都是一样的，因此，每一匝磁通量的变化率都相等，从而推出，每匝产生的感应电动势都相等。
根据这两个理想化条件，就能推出一系列的结论：设原副线圈电压分别为U、U'，匝数n、n'——
第一，变压公式（原理）据条件2，U=n(Δφ/Δt)，U'=n'(Δφ/Δt)==》U:U'=n:n'
第二，若只有一个副线圈（中学题目大多数都是这种情况）:P=P'==>UI=U'I'==>I:I'=n':n