为什么理想变压器的输入功率等于输出功率?
来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/06/22 14:30:30
为什么理想变压器的输入功率等于输出功率?
除了能量守恒的角度,还有其他角度可以解释吗?为什么变压器的功率是用多少给多少?我的意思是说,如果改变了副线圈的负载,原线圈上的电流也会随之改变,这个变化是怎样发生的?
TO 二楼:但本人水平低,压降和感应电动势与外加电压相平衡之后,线圈中是否无实际电流。如果无实际电流,怎样理解“空载激磁电流”?
除了能量守恒的角度,还有其他角度可以解释吗?为什么变压器的功率是用多少给多少?我的意思是说,如果改变了副线圈的负载,原线圈上的电流也会随之改变,这个变化是怎样发生的?
TO 二楼:但本人水平低,压降和感应电动势与外加电压相平衡之后,线圈中是否无实际电流。如果无实际电流,怎样理解“空载激磁电流”?
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请参考我的一个回答:http://zhidao.baidu.com/question/142620756.html
问一个低级的变压器无限供电问题.
悬赏分:20 - 解决时间:2010-3-27 18:54
关于高中物理学习的理想变压器,电压比等于原副线圈匝数比,是因为利用磁通量变化来实现升压的.那么在理想变压器中原线圈提供1伏特的电压,原副线圈比为1比220,那么副线圈电压就是220伏特了.是不是意味着我在副线圈上并联多少用电器都能正常工作?
产生1伏特交流电压应该不难吧,那么是不是我一个在发电场踩自行车发电只要产生1伏特电压,就能为整个城市都并联的用电器供电呢?我想这十分可笑,虽然按照思路来说好像可行,但是觉得十分不妥,这么大的电能怎么可能一个人踩自行车发电就能产生呢,起码这违背了能量守恒定律.但是我实在不知道哪里出了问题…
请高手解决,谢谢!
提问者: 俊俏傻子 - 三级
最佳答案
“是不是意味着我在副线圈上并联多少用电器都能正常工作?”中学里讲的是理想变压器,它只能解决升高与降低电压的问题,不能解决副线圈带负荷的问题.
1.当副线圈空载时,变压器中的磁场是由外加电源电压U1产生的,具体地说,U1产生空载激磁电流I0,于是产生磁势I0w1,也就是产生磁场强度H,不管是否有铁心,在磁路中就产生磁感应强度(磁通密度)B以及主磁通Φ=BS、原线圈中的磁链Ψ1=w1Φ.由于外加电源电压是交变的,所以上面的这些物理量都是交变的.这就在原、副线圈中产生了感应电势E1、E2,也是交变的,并依据其匝数来升高还是降低电压(此时,副线圈中的电势E2就是其端电压U2),并且,它们是同相的,就是它们的瞬时值同时增大与同时减小.
再说原线圈中的电流I0在其电阻R1和漏电感L1中要产生电压降I0R1和I0×2πfL1(f:电源的交流频率),所以这些压降与原线圈中的感应电势之和与外加的电压相平衡,由于I0、R1、L1都很小,近似有感应电势E1与外加电压U1相平衡(其值相等而反相).
2.当副线圈带上负载时,其端电压就在负载中产生了电流I2,这个电流流过副线圈,也要产生磁势I2w2.
当外加电压U1不变时,由于R1、L1都很小,仍然近似有感应电势E1与外加电压U1相平衡(其值相等而反相).E1基本不变,所以产生它的主磁通Φ也基本保持不变,就是说,磁路中磁感应强度(磁通密度)B、磁场强度H都基本上不变,磁势也维持原来的值I0w1.但此时,由于有了I2,因此,应该有I1w1+I2w2=I0w1,即基本上等于原来空载时的磁势.前面已说,E1、E2都与U1反相,以副线圈接的是电阻性的负载为例,产生的电流I2也与U1的电流I1反相,结果,按前式,I2增大,必然有I1也增大,这是指有效值或振幅值(极大值),但方向相反,其瞬时值一个为正的最大值时,另一个为负的最大值,I2抵消I1的作用.好了,I2增大要求I1也增大(有效值),就是要求外加的电源U1增加电流I1的供应,能量守恒与转换!
外加的电源U1增加电流I1的供应,原线圈中的电压降I1R1和I1×2πfL1也随之增加(比空载时),这使得E1、E2、U2都下降,这就是变压器带负载后输出的电压降低了.
3.如果外加的电源没有能力维持电压U1不变(E1、E2、U2就都不能维持不变,而要下降),也就是不能提供需要的大的电流I1,那么,I2也就不能增大,您的美丽想象就不能实现了.
上面是发生的物理过程(不大好理解),与能量守恒定律相一致.
回答者: yhczfn - 十二级 2010-3-19 05:09
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提问者对于答案的评价:谢谢.谢谢
问一个低级的变压器无限供电问题.
悬赏分:20 - 解决时间:2010-3-27 18:54
关于高中物理学习的理想变压器,电压比等于原副线圈匝数比,是因为利用磁通量变化来实现升压的.那么在理想变压器中原线圈提供1伏特的电压,原副线圈比为1比220,那么副线圈电压就是220伏特了.是不是意味着我在副线圈上并联多少用电器都能正常工作?
产生1伏特交流电压应该不难吧,那么是不是我一个在发电场踩自行车发电只要产生1伏特电压,就能为整个城市都并联的用电器供电呢?我想这十分可笑,虽然按照思路来说好像可行,但是觉得十分不妥,这么大的电能怎么可能一个人踩自行车发电就能产生呢,起码这违背了能量守恒定律.但是我实在不知道哪里出了问题…
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提问者: 俊俏傻子 - 三级
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“是不是意味着我在副线圈上并联多少用电器都能正常工作?”中学里讲的是理想变压器,它只能解决升高与降低电压的问题,不能解决副线圈带负荷的问题.
1.当副线圈空载时,变压器中的磁场是由外加电源电压U1产生的,具体地说,U1产生空载激磁电流I0,于是产生磁势I0w1,也就是产生磁场强度H,不管是否有铁心,在磁路中就产生磁感应强度(磁通密度)B以及主磁通Φ=BS、原线圈中的磁链Ψ1=w1Φ.由于外加电源电压是交变的,所以上面的这些物理量都是交变的.这就在原、副线圈中产生了感应电势E1、E2,也是交变的,并依据其匝数来升高还是降低电压(此时,副线圈中的电势E2就是其端电压U2),并且,它们是同相的,就是它们的瞬时值同时增大与同时减小.
再说原线圈中的电流I0在其电阻R1和漏电感L1中要产生电压降I0R1和I0×2πfL1(f:电源的交流频率),所以这些压降与原线圈中的感应电势之和与外加的电压相平衡,由于I0、R1、L1都很小,近似有感应电势E1与外加电压U1相平衡(其值相等而反相).
2.当副线圈带上负载时,其端电压就在负载中产生了电流I2,这个电流流过副线圈,也要产生磁势I2w2.
当外加电压U1不变时,由于R1、L1都很小,仍然近似有感应电势E1与外加电压U1相平衡(其值相等而反相).E1基本不变,所以产生它的主磁通Φ也基本保持不变,就是说,磁路中磁感应强度(磁通密度)B、磁场强度H都基本上不变,磁势也维持原来的值I0w1.但此时,由于有了I2,因此,应该有I1w1+I2w2=I0w1,即基本上等于原来空载时的磁势.前面已说,E1、E2都与U1反相,以副线圈接的是电阻性的负载为例,产生的电流I2也与U1的电流I1反相,结果,按前式,I2增大,必然有I1也增大,这是指有效值或振幅值(极大值),但方向相反,其瞬时值一个为正的最大值时,另一个为负的最大值,I2抵消I1的作用.好了,I2增大要求I1也增大(有效值),就是要求外加的电源U1增加电流I1的供应,能量守恒与转换!
外加的电源U1增加电流I1的供应,原线圈中的电压降I1R1和I1×2πfL1也随之增加(比空载时),这使得E1、E2、U2都下降,这就是变压器带负载后输出的电压降低了.
3.如果外加的电源没有能力维持电压U1不变(E1、E2、U2就都不能维持不变,而要下降),也就是不能提供需要的大的电流I1,那么,I2也就不能增大,您的美丽想象就不能实现了.
上面是发生的物理过程(不大好理解),与能量守恒定律相一致.
回答者: yhczfn - 十二级 2010-3-19 05:09
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