变压器   谁定谁

陕西省神木县职教中心     高波   719300

当理想变压器原副线圈的匝数不变时，如果变压器的负载发生变化，则其原副线圈中的电流、电压及功率要发生变化。而且在变化过程中得遵循一定的规律变化。

一、     基本关系

1、功率关系：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P_入=P_出。

2、电压关系：原副线圈的电压之比等于其匝数之比，即U₁/U₂=n₁/n₂。而且与负载多少，副线圈的多少无关。

3、电流关系：①只有一个副线圈时，原副线圈中流过的电流之比等于其匝数反比，即I₁/I₂=n₂/n₁。②有多个副线圈时，由P_入=P_出得：

I₁U₁=I₂U₂+I₃U₃+……I_nU_n或I₁n₁=I₂n₂+I₃+n₃+……+I_n+n_n.

4、频率关系：变压器不会改变交变电流的频率，即f_入=f_出。

二、因果关系：

1、因为原线圈两端接电源，所以其两端电压是随着电源电压的变化而变化。由U₁/U₂=n₁/n₂可得U₂=n₂/n₁U₁可知U₁决定U₂，即原线圈两端的电压决定副线圈两端的电压，与负载、副线圈多少都无关。也就是说，当U₁不变时，不论负载电阻R变化与否，U₂不会改变。

2、由上可知，在输入电压U₁一定的情况下，输出电压U₂也被唯一确定。当负载电阻R增大时，I₂= U₂ /R减小，则由I₁/I₂=n₂/n₁得I₁相应减小；当负载电阻R减小时，I ₂=U₂/R增大，则由I₁/I₂=n₂/n₁得I ₁相应减大，由此可知副线圈中的电流决定原线圈中的电流，即由I₂是否变化决定I₁是否变化。因此，在使用变压器时，不能使变压器的次级短路。因为当次级短路时，I₂为相当大的短路电流，那么由I₁=n₂/n₁ I ₂ 可知I₁也相当大，很容易烧坏变压器而引起火灾。

3、在输入电压U₁一定的情况下，当负载电阻R增大时，I₂= U₂/R减小，则变压器的输出功率P₂= I₂U₂减小，由P_入= P_出可知，输入功率P₁相应减小；当负载电阻R减小时，由 I₂= U₂/R增大，变压器的输出功率P₂= I₂U₂增大，由P_入=P_出可知，输入功率P₁也增大。所以说，由副线圈的输出功率决定原线圈的输入功率。当次级电路断开时，输出功率为零，则输入功率也为零。有多个副线圈，功率按需分配，同时一定满足P_入=P_出。

本文发表于《数理化学习》.

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