理想变压器的一个问题~急求~

Question

⑴理想变压器原线圈的外加电压U为什么和感应电动势E相等，如果没电阻不分压，那么为什么感应的和外加的相等？（我知道电阻不分压，所以输入电压就等于原电动势，我想知道的是为什么感应出来的电动势和输入的电压相等？）
⑵理想变压器原线圈的外加电压U和感应电动势E相等,就是U=E.那么不就没有电流了么?还怎么做功.有人说只有空载才会这样,那么如果有负载,难道U≠E吗?
U是外加电压也就是原本的电动势，而E是感应出来的电动势。U=E并且反向，这样两个电动势不就相互抵消了吗，就算接上负载，也没电流啊？

Answer 1

1、前提是它们必须相等。在设计变压器时，是令感应电动势和外加电压相等而依据电磁感应定律，经过数学推导得出在一定的变压器铁芯和电源频率下需要线圈的是多少的。

变压器公式：E=√2*π*N*B*S=U，

其中：
N--线圈匝数
B--铁芯磁感应强度，单位：特斯拉
S--铁芯横截面积，单位：平方米

工程上嫌这两个单位太大，分别取高斯和平方厘米，则：
E=√2*π*N*B*S*10^-8=U

如果U≠E，势必造成电路上有电压差。根据全电路欧姆定律，这个差值只能由电源内阻来承担（因为理想变压器没有电阻），而理想电源也没有内阻，这将使电路里的电流为无穷大。实际上理想电源和理想变压器是不存在的，所以差出的电压由电源和变压器的内阻共同承担，电流会很大。这将造成电源和变压器严重发热而烧毁。变压器铁芯的磁感应强度需要一定的电流来建立，是一个有限量。所以，设计变压器的中心任务就是如何使变压器在很小的激励电流下就能建立起铁芯里应有的磁感应强度，还要使线圈电阻尽量小。

2、空载时，理想变压器的铁芯磁感应强度无限大，所以不用激励电流就可以使E=√2*π*N*B*S*10^-8，线圈的匝数和变压器体积都可以很小了。
带负载时，变压器副边有了电流，这个电流所产生的磁场总是抵消原磁场变化的，变压器里的磁场平衡被破坏。那么原边就必须增加一个电流来建立等量的磁通量，才能使铁芯里的磁通量维持不变，即维持各电压的等量关系。因为E=-dΦ/dt.

变压器里的磁场是动态的，你把它看成静止的了。只有磁通量发生变化，才有感应电动势，因为E=-dΦ/dt。也正是因为副边接了负载，使dΦ/dt改变，才迫使原边电流相应地变化以维持磁通变化率dΦ/dt不变。为什么变压器通上直流电不能变压呢？就是因为直流电不能产生变化的磁场。

不知我这么说你是否能理解？

Answer 2

其实变压器的原边线圈的感应电动势与所加电压并不想等，因为尽管有钱芯还有线圈漏阻抗存在和线圈电阻存在并且钱芯还有涡流损耗，这些称为铜耗和铁耗！刚开始学时，简单考虑了，不考虑这些，也就是理想变压器，在空载时，可认为相等，注意是有效值相等和空载！当不是空载，也就是副边有负载时，副边有电流，这与空载就不同了，也就是铁芯中的磁通发生变化，也就是与空载时磁动变化率不一样，两种情况感应电动势也不一样，故原边感应不等于给定的，注意感应电势计算公式！这时原边感应电动势用变压器原理计算，电压之比等于匝数之比！这时它不等于给定，故原边有电流！这些在大学里进一步学习，我也只能提这些，希望你会了解！

Answer 3

1:U和E相等，说的是平均电压。因为当变压器往电源送能量时，受电源稳压作用，电压无法大于电源。但是这时如果E不大于U，那电路哪来的电流？所以，瞬时来讲U不等于E！
2：回答和1相同。说U=E，是对初学者而言。
其实你在你的问题中的假设，就有你想要的答案。

Answer 4

（1）因为理想变压器假设的是原边输入等于副边输出的，是无损耗状态下的，所以可以认为原边输入的电压等于副边输出感应电动势，这是理论上的假设，简化后方便作分析电磁变化。
（2）理想变压器原线圈的外加电压是一次电压回路，而副边的感应电动势是二次回路，这样原、副边有各自独立的绕组回路，原副边电势被隔离后，是通过磁感应来联系起来，二者不是一个闭合回路，不存在原、副边这两个电势相互抵消问题。
（3）如果你在二次侧接上负载，就会有二次的负荷电流，同时通过磁场感应也会反馈到一次绕组，这样一次的电流就会随二次负荷的变化而变化了。