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變壓器的工作原理

變壓器是利用電磁感應原理制成的靜止用電器。當變壓器的原線圈接在交流電源上時，鐵心中便產生交變磁通，交變磁通用φ表示。原、副線圈中的φ是相同的，φ也是簡諧函數，表為φ=φmsinωt。由法拉第電磁感應定律可知，原、副線圈中的感應電動勢為e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2為原、副線圈的匝數。由圖可知U1=-e1，U2=e2（原線圈物理量用下角標1表示，副線圈物理量用下角標2表示），其復有效值為U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ，令k=N1/N2，稱變壓器的變比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k，即變壓器原、副線圈電壓有效值之比，等于其匝數比而且原、副線圈電壓的位相差為π。進而得出：U1/U2=N1/N2在空載電流可以忽略的情況下，有I1/ I2=-N2/N1，即原、副線圈電流有效值大小與其匝數成反比，且相位差π。進而可得I1/ I2=N2/N1理想變壓器原、副線圈的功率相等P1=P2。說明理想變壓器本身無功率損耗。實際變壓器總存在損耗，其效率為η=/P1。電力變壓器的效率很高，可達90%以上。

變壓器的特征參數

工作頻率變壓器鐵芯損耗與頻率關系很大，故應根據使用頻率來設計和使用，這種頻率稱工作頻率。額定功率在規定的頻率和電壓下，變壓器能長期工作而不超過規定溫升的輸出功率。額定電壓指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓，工作時不得大于規定值。電壓比指變壓器初級電壓和次級電壓的比值，有空載電壓比和負載電壓比的區別。空載電流變壓器次級開路時，初級仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流?？蛰d電流由磁化電流（生磁通）和鐵損電流（由鐵芯損耗引起）組成。對于50Hz電源變壓器而言，空載電流基本上等于磁化電流?？蛰d損耗指變壓器次級開路時，在初級測得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗，其次是空載電流在初級線圈銅阻上產生的損耗（銅損），這部分損耗很小。流效率指次級功率P2與初級功率P1比值的百分比。通常變壓器的額定功率愈大，效率就愈高。絕緣電阻表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間的絕緣性能。絕緣電阻的高低與所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮濕程度有關.

變壓器主要由哪些部分組成？

變壓器的主要組成部分有繞組、鐵芯、油箱、套管、變壓器油及冷卻裝置。因為變壓器常常披著厚厚的鐵甲，我們看不到它的里面，其實鐵甲下藏著纏繞得密密匝匝的金屬線圈，這些線圈(繞組)是用帶絕緣包層的銅線(也有用鋁線的)制成的，線圈(繞組)套在硅鋼片(矽鋼片)疊壓組成的鐵芯外面，為了改善散熱條件，這些線圈(繞組)又被整個浸沒在冷卻的絕緣油中。變壓器油是為了加強變壓器內部絕緣強度和起散熱作用的。各繞組與外電路的連接則需經絕緣套管引出。