變壓器

變壓器（Transformer）是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電點(diǎn)壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）。

理想變壓器

理想變壓器指的是沒有功率損耗的變壓器。實(shí)際的變壓器工作時(shí)，或多或少都是有功率損耗的。

理想變壓器公式

設(shè)，原線圈（初級線圈）的功率P1，電壓U1，電流I1，匝數(shù)N1；

副線圈（次級線圈）的功率P2，電壓U2，電流I2，匝數(shù)N2；

理想變壓器公式滿足：

P1=P2（理想變壓器功率守恒）

U1：U2=N1：N2（理想變壓器電壓之比與線圈匝數(shù)成正比）

I1：I2=N2：N1（理想變壓器電流之比與線圈匝數(shù)成反比）

一般定義n=N2/N1，n稱為變比，也稱匝比。

注：當(dāng)有兩個(gè)副線圈時(shí)，P1=P2+P3，U1/N1=U2/N2=U3/N3，電流則須利用電功率的關(guān)系式去求，有多個(gè)時(shí)，依此類推。

上述多個(gè)副線圈只做定性分析，定量計(jì)算已被高考大綱刪除。

理想變壓器的種類

在高中領(lǐng)域，只涉及到兩類變壓器，即升壓理想變壓器與降壓理想變壓器。

當(dāng)N2>N1時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢要比初級所加的電壓還要高（U1＜U2），這種變壓器稱為升壓變壓器。

當(dāng)N1>N2時(shí)，U1>U2，該變壓器為降壓變壓器。

理想變壓器的工作原理

變壓器是利用電磁感應(yīng)原理制成的靜止用電器。當(dāng)變壓器的原線圈接在交流電源上時(shí)，鐵心中便產(chǎn)生交變磁通，交變磁通用φ表示。

由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，原、副線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為：

U1=-N1dφ/dt

U2=-N2dφ/dt

式中N1、N2為原、副線圈的匝數(shù)。顯然可以推導(dǎo)本文上文所述的理想變壓器的所有公式。

變壓器是變換交流電壓、交變電流和阻抗的器件，當(dāng)初級線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。

變壓器兩組線圈圈數(shù)分別為N1和N2，N1為初級，N2為次級。

理想變壓器解題須知

變壓器考題分析交流電這一章節(jié)，考得最多的就是理想變壓器了。因?yàn)樗�前可以與交變電流的產(chǎn)生聯(lián)系起來，后可以與遠(yuǎn)距離輸電結(jié)合在一起。求解理想變壓器問題須知：

（1）變壓器中的電壓和電流，都是指的有效值。可以借助這個(gè)有效值，來反推交流電的最大值。

（2）理想變壓器最大的特點(diǎn)，就是功率守恒（能量守恒），這就是“理想”二字的來源。

（3）電壓與匝數(shù)關(guān)系：U1/U2=N1/N2；電流與匝數(shù)關(guān)系：I1/I2=N2/N1。

（4）有些愛問問題的學(xué)生問：理想變壓器消耗功率嗎？這看怎么說了，要是分開，可以認(rèn)為消耗功率。原線圈部分把功率消耗掉了，這一部分功率都跑到了（右側(cè)）副線圈上；右側(cè)副線圈產(chǎn)生了功率。

總的來說，原線圈消耗功率，副線圈得到功率。如果你把理想變壓器當(dāng)成一個(gè)整體（系統(tǒng)），那么這個(gè)整體內(nèi)只涉及到功率的遷移，而不會(huì)讓功率變多或變少。你可以通過一些練習(xí)來觀察，不管電壓電流變化怎么樣，其乘積功率都不變。

理想變壓器特點(diǎn)

理想變壓器既不消耗能量，也不儲存能量，在任一時(shí)刻進(jìn)入理想變壓器的功率等于零。

U1：U2=N1：N2（理想變壓器電壓之比與線圈匝數(shù)成正比） I1：I2=N2：N1（理想變壓器電流之比與線圈匝數(shù)成反比）

理想變壓器頻率

理想變壓器在工作時(shí)，其交流電的頻率不發(fā)生變化。