一、变压器的工作原理与结构概述

1、构造解析:变压器主要由闭合的铁芯和环绕在铁芯上的两个线圈构成。

变压器的原理与结构,第1张

(1)原线圈:与交流电源相连接的线圈,亦称初级线圈。

(2)副线圈:与负载相连接的线圈,亦称次级线圈。

2、工作原理:基于电流的磁效应和电磁感应。

3、理想变压器的定义:指在无能量损耗(线圈无电阻、铁芯无涡流)以及无磁通量损耗(磁通量完全集中在铁芯中)条件下的变压器。

4、理想变压器原、副线圈基本量的关系:

(1)功率平衡:根据能量守恒定律,原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,即$P_λ=P_出$。

(2)电压关系:原、副线圈的电压比等于其匝数比,公式:$\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}$,此关系与负载和副线圈的数量无关。

(3)电流关系:单副线圈时$\frac{I_1}{I_2}=\frac{n_1}{n_2}$;多副线圈时,由$P_λ=P_出$得$I_1U_1=I_2U_2+I_3U_3+\cdots+I_nU_n$或$I_1n_1=I_2n_2+I_3n_3+\cdots+I_nn_n$。

(4)频率关系:$f_1=f_2$(变压器不改变交变电流的频率)。

二、变压器原理与结构例题分析

关于变压器,以下选项中正确的是____

A.变压器的工作原理是电磁感应

B.一切变压器的工作基础都是互感现象

C.各种电流接入变压器的输入端,变压器都能持续正常工作

D.只有交变电流接入变压器的原线圈中,变压器才能持续正常工作

答案:AD

解析:变压器的工作原理确实是电磁感应,因此A选项正确;变压器利用两个线圈变压时,其工作原理基于互感;若变压器仅使用一个线圈变压(如自耦变压器),其工作原理为自感,故B选项错误;变压器要正常持续工作,原线圈必须接入交变电流,若接入恒定电流,原、副线圈中无法产生持续的感应电动势,因此变压器无法持续工作,故C选项错误,D选项正确。