理想变压器都“理想”了什么*
2021-07-26吴爱兄
物理通报 2021年8期
关键词:变压器
吴爱兄
(北京市陈经纶中学 北京 100020)
王 军
(北京市朝阳区教育研究中心 北京 100000)
理想变压器是为了学习变压器的特点而建立的一个理想模型,在这个理想模型中到底都理想了什么呢?

1 原副线圈电动势之比等于匝数之比成立的条件
互感现象是变压器工作的基础,如图1所示.

图1 变压器的原理图

2 原副线圈电动势之比与电压之比是一回事吗
图2是变压器工作时的电路图.

图2 变压器工作电路图
图中U1指的是变压器原线圈的输入电压,而U2指的是副线圈的输出电压,通过图中的电路可以看出U1≠E1,U2≠E2.
依据闭合电路欧姆定律,在原线圈的回路中
U1-E1=I1r1
而在副线圈的回路中
E2=U2+I2r2
当r1和r2约等于零的时候U1=E1,U2=E2.理想变压器忽略了原副线圈的电阻(通常称为铜损),推导出
3 原副线圈电流之比与匝数成反比成立的条件

电流和匝数成反比是建立在原副线圈功率相等,且变压器只有一个副线圈时,由U1I1=U2I2推导出来的.而要满足原副线圈的功率相等,那就需要变压器的原副线圈没有能量损失,变压器工作时除了有漏磁和电阻生热外还有哪些能量损失呢?思考这个问题,我们需要回到变压器的结构上.
7890A/5975C型气相色谱(GC)-质谱(MS)联用仪(美国安捷伦公司);H1650-W型冷冻离心机(德国Eppendorf公司);IX71型倒置显微镜(日本奥林巴斯公司);QL-86型旋涡混合器(江苏海门其林贝尔仪器制造有限公司);TP-220型电子天平(湘仪天平仪器设备有限公司)。
如图3所示,变压器除了有原副线圈以外还有一个铁芯,它是一个导体,由于电……
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