理想变压器实现条件和特点

理想变压器指的是没有功率损耗的变压器，是一种理想的基本电路元件。理想变压器是一个端口的电压与另一个端口的电压成正比，且没有功率损耗的一种互易无源二端口网络。它是根据铁心变压器的电气特性抽象出来的一种理想电路元件。

为了易于理解，我们从耦合电感的极限情况来引出它的定理想变压器义。是耦合系数为1的一对耦合电感，图中N1，N2分别为初级与次级线圈的匝数。定义n=N1/N2，n称为变比，也称匝比。表征理想变压器端口特性的VCR方程是两个线性代数方程，因而理想变压器是一种线性双口电阻元件。正如二端线性电阻元件不同于实际电阻器，理想变压器这种电路元件也不同于各种实际变压器。例如用线圈绕制的铁心变压器对电压、电流的工作频率有一定限制，而理想变压器则是一种理想化模型。它既可工作于交流又可工作于直流，对电压、电流的频率和波形没有任何限制。

假定原线圈（初级线圈）的功率P1，电压U1，电流I1，匝数N1；副线圈（次级线圈）的功率P2，电压U2，电流I2，匝数N2；理想变压器公式满足：P1=P2（理想变压器功率守恒）。U1：U2=N1：N2（理想变压器电压之比与线圈匝数成正比）。I1：I2=N2：N1（理想变压器电流之比与线圈匝数成反比）。一般定义n=N2/N1，n称为变比，也称匝比。注：当有两个副线圈时，P1=P2+P3，U1/N1=U2/N2=U3/N3，电流则须利用电功率的关系式去求，有多个时，依此类推。

理想变压器既不消耗能量，也不储存能量，在任一时刻进入理想变压器的功率等于零，即从初级进入理想变压器的功率，全部传输到次级的负载中，它本身既不消耗，也不储存能量。理想变压器实际不存在，是在实际变压器的基础上提出的一种理想电路元件。理想变压器无损耗 ，实际变压器损耗存在；理想变压器完全藕和（即无漏磁通），实际变压器难以做到完全藕和；理想变压器导磁材料磁导率可以为无限大（即磁阻为零），实际变压器磁导率有限。

理想变压器的几个理想化条件。无损耗，认为绕线圈的导线无电阻，做芯子的铁磁材料的磁导率无限大。无漏磁通，即Φs1=Φs2=0，耦合系数K=1，为全耦合，故有Φ11=Φ21，Φ22=Φ12。磁滞现象是导磁材料的一种特性，当变压器线圈里有交流电流时，就会产生交变磁场，这个交磁滞现象变磁场反复对铁芯进行磁化，由于铁芯有一定的磁阻，在磁化过程中就有磁滞现象，这种由磁滞现象所引起的能量损耗，叫做磁滞损耗。

当变压器的原线圈通电后，线圈所产生的磁通在磁芯中流动，由于铁芯本身是导体，在垂直于磁感线的平面上就会产生感应电动势，这个电动势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流，就像漩涡一样，我们把这个电流称为“涡流”。“涡流”使变压器的铁芯发热，温度升高，这种损耗称为“涡流损耗”。变压器的磁滞损耗和涡流损耗统称为“铁耗”。若是理想变压器，其铁芯属于软磁材料，磁导率认为无穷大，磁阻趋于零，磁滞损耗可以忽略；同时也要忽略涡流损耗。