变压器的工作原理及参数值计算

变压器的工作原理并不复杂，根据电磁感应原理，当一个导电的物体处于变化的磁场中，在导电体中就能够感应出电流来。将变压器接在交流电网中，电流就输入到变压器的初级线圈，这时，电流周围会产生磁场。由于输入的交流电的电流方向不断改变，就会产生一个和电流同步变化的磁场，所产生的磁场沿变压器的铁芯构成一条闭合回路。

由于磁场的大小与方向不断改变，从而在次级线圈内感应出电流来。因为在每一圈线圈上的电压都相等，所以，次级线圈圈数越多，从次级线圈输出的电压就越高。如果将直流电输入到变压器，由于直流电的电流始终沿一个方向，产生的磁场方向也就不会发生变化，于是，在次级线圈上也不会感应出电压。所以，变压器只能改变交流电的电压。改变两个线圈的圈数比就会在第二个线圈L得到不同的电压，变压器就是根据这个原理制成的一种变换交流电压、电流和阻抗的装置将初级线圈和次级线圈的圈数采用适当的比例，可以把电路中的电压升高或降低。

用公式可以表示，即;初级电压（U1）/次级电压（U2）=初级圈数（n1）/次级圈数（n2）。应该注意的是，任何一只变压器只能把电能由初级转移到次级。使电压升高或降低，但不能增大功率。变压器初、次级的电压之比等于次、初级的电流之比。在不考虑变压器损耗的情况下可以说初级输人的功率等于次级输出的功率。

当变压器的原线圈接在交流电源上时，铁心中便产生交变磁通，交变磁通用φ表示。原、副线圈中的φ是相同的，φ也是简谐函数，表为φ=φmsinωt。由法拉第电磁感应定律可知，原、副线圈中的感应电动势为e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2为原、副线圈的匝数。

由图可知U1=-e1，U2=e2（原线圈物理量用下角标1表示，副线圈物理量用下角标2表示），其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ，令k=N1/N2，称变压器的变比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k，即变压器原、副线圈电压有效值之比，等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为π。

进而得出：U1/U2=N1/N2在空载电流可以忽略的情况下，有I1/ I2=-N2/N1，即原、副线圈电流有效值大小与其匝数成反比，且相位差π。进而可得I1/ I2=N2/N1。理想变压器原、副线圈的功率相等P1=P2。说明理想变压器本身无功率损耗。实际变压器总存在损耗，其效率为η=P2/P1。电力变压器的效率很高，可达90%以上。

变压器是一种静止的电气设备。可变换交流电压、交换交流电流和变换阻抗。个简单的单相变压器由两块导电体组成。当其中一块导电体有一些不定量的电流 （如交流电或脉冲式的直流电） 通过，便会产生变动的磁场。根据电磁的互感原理，这变动的磁场会使第二块导电体产生电势差。假如第二块导电体是一条闭合电路的一部份，那麽该闭合电路便会产生电流。电力于是得以传送。