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文档简介

1、变压器各量的关系在进行变压器这节内容教学时,常有学生问到：“为什么副线圈的电压由原线圈决定，而原线圈的电流却由副线圈的电流决定，输入功率却是由副线圈输出功率决定？”如下面问题：1理想变压器原、副线圈的电流为I1，I2，电压U1，U2，功率为P1，P2，关于它们之间的关系，正确的说法是 【 】AI2由I1决定 BU2与负载有关CP1由P2决定 D以上说法都不对2如图1中变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电线给用电器供电，当电键S断开时图中两电表示数电压U和电流I变化为 【 】C均变小 DU变小，I变大 图1要回答这个问题,必须弄清变压器各量的相互关系,下面就变压器的各量的关系进行讨论.K一、原

2、、副线圈的电压关系交变电源 U1U1RU2 如右图2所示，变压器输入端接一交变电源。可用含源电欧姆定律证明（证明略）U1等于交变电源的电压，即U1由交变电源决定。根据法拉第电磁感应定律可知： 图2U1= U2= U2=U1 由U2=U1可知U2与U1、n1、n2有关， n1、n2不变时，U2由U1决定。必须明确的是，n1、n2、副线圈电路的变化不会影响U1，因为U1是由交变电源决定的。二、原、副线圈的电流关系K1K2R2R1交变电源 U1U1U2A先看图3的实验。设开关K1、K2断开，这种状态叫空载。我们看到安培表A有一个读数， 说明变压器空载时原线圈也有电流，叫做空载电流，记做I。，接通K1

3、，安培表读数变大，再接通K2，图3读数更大。 我们来分析这个实验。空载时副线圈 没有电流，其存在对原线圈没有影响，故空载时的原线圈可以看作普通的铁心线圈，接上电源当然会有电流，它等于原线圈的阻抗（主要是感抗）除电压。 变压器带负载时，副线圈出现交变电流，这个电流激发的交变磁通在原线圈中感生一个附加的电动势，于是原线圈电流发生改变。原线圈电流的改变显然又将导致副线圈电流改变，如此互相影响，最后达到一个稳态。达到稳态后，原线圈电流I1可看作由两个分量组成：一个是空载电流I0，是用来产生主磁通的，称为励磁分量，一个是用来补偿副线圈电流对电压器影响的电流I的，称为负载分量。实测表明，在多数情况下（特别

4、是变压器接近满载时），空载电流I0只占I1的百分之几，所以I0可以略去不计。那么I1I，I正是因为I2的出现而在原线圈中产生的。由以上分析可知I1是由I2决定，I2变化，I1也会随着变化。三、输入功率、输出功率的关系 因为输入P=U1I1，输出功率P出=U2I2，而I1是随I2变化而变化的，所以I2变化时，输出功率将变化，输入功率也就随着变化。当I2=0即变压器空载运行时，输出功率为零，I1=I2=0，输出功率也为零。当变压器负载运行时，负载消耗多少电能，变压器自动地把交变电源的电能从原线圈电路传递至副线圈电路，也即是副线圈电路需要多少电能，原线圈将输入多少电能，输入量是由输出量决定的。输出功率增大时，输入功率也随之增大，需要注意的是，输出功率不是可以无限地增大，输出功率的最大值，也即是

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