变压器是如何改变电压的?

有人能说说原理吗?

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早川美幸

2020-10-14 17:21:52


变压器的作用与种类
变压器的主要作用就是把某个电压值的交流电变换成同频率的另一个电压值的交流电,其变换前和变换后的电源频率是不变的而电压值是可变的,由此我们可以知道变压器既能升高电压也能降低电压,而且还可以改变交流电流值的大小。
由此我们可以知道电压器的主要作用是可改变交流电压的变换、交流电流的变换、交流电的高低电压的隔离以及阻抗之间的变换等作用,因此我们在日常生活中会经常听到有人说到各种类型的变压器,比如有升压或降压变压器、高频变压器以及中频变压器(也叫中周)等。

变压器改变电压的原因
变压器之所以能够改变电压是因为缠绕在变压器铁芯绕组的匝数不一样造成的,为了能说明问题我用下面的图示来和朋友们讲一下,如下图所示的那样变压器输入的电压是u1,所缠绕的匝数是N1,由于电磁的感应原理可以知道变压器输入端是电磁的转换,输出端绕组是磁电转换,因此输出端所缠绕的匝数是N2,感应的电压是u2。这样就会在输入与输出之间有一个电压比例的问题,也就是u1/u2=N1/N2=n,我们称为这个n就是电压比,因此这个n可能会有三种情况。
一种情况是当N1/N2=n>1时,也就是输出端的匝数少于输入端的匝数时输出端就会获得比输入端低的交流电压,我们叫它降压变压器。这个在高压输电中常用。
一种情况是当N1/N2=n<1时,也就是输出端的匝数大于输入端的匝数时输出端就会获得比输入端高的交流电压,我们叫它升压变压器。这个在家电中常用。
另一种情况是当N1/N2=n=1时,也就是输出端的匝数等于输入端的匝数时输出端就会获与输入端一样高的交流电压,我们叫它隔离变压器。这个在维修电器时为了安全可采用隔离变压器。

变压器可以改变电流的原因
前面讲过变压器不但能改变交流电压的大小还可以改变交流电流的大小。我们根据能量守恒可知变压器的输入的能量一定等于输出的能量,这样一来输入的能量为P1的话,那么P1=u1i1,输出的能量P2=u2i2,这样一来就会得到u1/u2=i2/i1。这就说明如果输出端是降压,那么输出端的电流就会增大;如果输出端是生压,那么输出端的电流就会减小。这个就是改变电流的原因。

变压器的参数与选用
我们选择变压器主要是看变压器的参数,选用时要求变压器的输入和输出电压要符合电路的要求,一般是变压器的额定功率要大于电路所需要的功率。变压器的功率一般用视在功率表示,也就是伏安(VA),同时还有电压比、频率特性以及效率等都会写在变压器的铭牌上以便使用者参考。

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