变压器是一种基于电磁感应原理工作的电气设备,主要功能是改变交流电压的大小,同时还能在不改变频率的情况下,实现电流、阻抗的变换,在电力传输、配电以及各种电气设备中有着广泛应用。
基于电磁感应定律中的互感现象。当原绕组接入交变电流时,会在铁芯中产生交变磁通,交变磁通穿过副绕组,根据电磁感应原理,副绕组中就会感应出交变电动势。
原、副绕组的电压比与它们的匝数比成正比,即:U2U1=N2N1,其中U1、U2分别是原、副绕组的电压,N1、N2分别是原、副绕组的匝数。
在理想情况下(不考虑损耗),变压器的输入功率等于输出功率,所以原、副绕组的电流比与匝数比成反比,即:I2I1=N1N2,其中I1、I2分别是原、副绕组的电流。
电力传输:在远距离输电时,利用升压变压器将电压升高,减小输电电流,从而降低线路损耗;到达用户端后,再通过降压变压器将电压降低,供用户使用。
配电系统:将高压电转换为不同等级的低压电,满足工业、农业、居民生活等不同用电需求。
电子设备:在各种电子仪器、通信设备、家用电器中,用于电源部分的电压转换,保证设备正常工作。
总之,变压器是电力系统和电气设备中重要组成部分,它的出现极大地提高了电力传输和使用的效率与灵活性。