在变压器空载时,副线圈中只有感应电动势,没有电流。
两个(或多个)有互感耦合的静止线圈的组合叫做变压器。变压器的通常用法是一个线圈接交变电源而另一线圈接负载,通过交变磁场把电源输出的能量传送到负载中。接电源的线圈叫做原线圈,接负载的线圈叫做副线圈。原、副线圈所在的电路分别叫做原电路(原边)及副电路(副边)。原、副线圈的电压(有效值)一般不等,变压器即由此得名。变压器可分为铁心变压器及空心变压器两大类。铁心变压器是将原、副线圈绕在一个铁心(软磁材料)上,利用铁心的高μ值加强互感耦合, 广泛用于电力输配、电工测量、电焊及电子电路中。空心变压器没有铁心,线圈之间通过空气耦合,可以避免铁心的非线性、磁滞及涡流的不利影响,广泛用于高频电子电路中。图3-58是变压器原理图。设变压器的原、副线圈中的电流所产生的磁感应线全部集中在铁心内(即忽略漏磁),因此铁心中各个横截面上的磁感应通量φ都一样大小。由于φ的变化,将使绕制在铁心上的每一匝线圈中都产生同样
则原线圈中总感应电动势
副线圈共有N2匝,总感应电动势
电源电压是按正弦函数规律变化的,因此铁心中的磁感应通量φ也将按正弦规律变化,设
其中φm为铁心中交变磁感应通量的峰值。因此
其中ε1m=ωN1φm,为ε1的峰值。其有效值为
同样
其中ε2m=εN2φm,为ε2的峰值。其有效值为
所以
即变压器的原、副线圈中感应电动势的有效值(或峰值)与匝数成正比。在实际的变压器中,原、副线圈都是用漆包线绕制的,其电阻r很小,故可略去由于线圈电阻而引起的电压降Ir。这样线圈两端的电压在数值上就等于线圈中的感应电动势。原线圈两端的电压即是变压器的输入电压U1,故
U1≈ε1
同样副线圈两端的电压就是加在负载上的变压器的输出电压U2,即
U2≈ε2
因此
上式说明:变压器的输入电压与输出电压之比,等于它的原、副线圈匝数之比。这是变压器的最重要的一个特性。当N2>N1时U2>U1,这时变压器起升压作用;当N2<N1时,U2<U1,这时变压器起降压作用。变压器在改变电压的同时,还起着改变电流的作用。在变压器空载时,副线圈中只有感应电动势,没有电流。。。