1、请看 12 V 自动充电器的电路图(见附图)。
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。
扩展资料:
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。
参考资料来源:人民网-我新一代纯电动汽车将打破地面充电桩藩篱