互感器的结构和工作原理
互感器原理及结构
互感器原理及结构互感器（Transformer）是一种电气设备，用于变换电压和电流的传输。
它基于电磁感应原理工作，通过相互综合绕组的磁场耦合来实现能量传递。
以下是互感器的原理及结构的详细解释：1. 原理：互感器的工作原理基于两个重要的电磁感应原理：法拉第电磁感应定律：当一个导体中的磁通量变化时，将在该导体上产生电动势。
在互感器中，一个绕组中的交流电流产生的磁场变化会引起另一个绕组中的电动势，并将能量传递到另一个绕组中。
互感定律：根据互感定律，两个绕组之间的电压比等于绕组的匝数比。
互感器利用这个原理来实现电压和电流的变换。
2. 结构：互感器由以下主要部件构成：铁芯：互感器的铁芯由磁性材料制成，通常为硅钢片。
铁芯提供了低磁阻路径，以增强磁感应强度。
一次绕组（Primary Winding）：一次绕组是传递电源能量的绕组，通常与电源连接。
它产生一个交流磁场，使能量传递到二次绕组。
二次绕组（Secondary Winding）：二次绕组接收来自一次绕组的磁场的能量，并产生一个变压后的电压输出。
它通常与负载连接。
绝缘层（Insulation）：互感器的绕组之间和绕组与铁芯之间有绝缘层，以防止绕组接触和发生电气短路。
冷却系统：大型互感器通常配备冷却系统，如油冷却或水冷却系统，以保持互感器的温度在安全范围内。
互感器的结构可以因其具体应用而有所不同。
例如，变压器是最常见的互感器类型之一，具有两个或多个绕组，用于变换电压。
其他类型的互感器可能包括电流互感器（用于测量电流）和电压互感器（用于测量电压）等。
互感器作为电力系统中重要的传输设备，不仅可以变换电压和电流，还可以提供绝缘和隔离等功能，以确保电力系统的安全运行。
其原理和结构的理解对于电力系统的设计、运行和维护都至关重要。
互感器的工作原理
互感器的工作原理互感器是一种常见的电器元件，用于测量和检测电流、电压、功率等电气参数。
它是通过电磁感应原理工作的，能够将电流或电压转换为与之成比例的输出信号。
下面将详细介绍互感器的工作原理。
一、电磁感应原理互感器的工作原理基于电磁感应现象，即当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
二、互感器的结构互感器通常由铁心、一次绕组、二次绕组和保护层等部分组成。
铁心是互感器的磁路部分，用于集中磁场并提高磁感应强度。
一次绕组是互感器的输入端，将待测电流或电压输入互感器。
二次绕组是互感器的输出端，将感应电动势转换为与输入信号成比例的输出信号。
保护层用于保护绕组和铁心，防止损坏和外界干扰。
三、互感器的工作原理1. 电流互感器电流互感器用于测量电流，主要由一次绕组、铁心和二次绕组组成。
当待测电流通过一次绕组时，会在铁心中产生磁场。
根据电磁感应原理，磁场的变化会在二次绕组中产生感应电动势。
通过测量二次绕组的输出信号，就可以确定待测电流的大小。
2. 电压互感器电压互感器用于测量电压，主要由一次绕组、铁心和二次绕组组成。
当待测电压施加在一次绕组上时，会在铁心中产生磁场。
根据电磁感应原理，磁场的变化会在二次绕组中产生感应电动势。
通过测量二次绕组的输出信号，就可以确定待测电压的大小。
3. 功率互感器功率互感器用于测量功率，主要由电流互感器和电压互感器组成。
电流互感器用于测量电流，电压互感器用于测量电压。
通过同时测量电流和电压，并进行相应的计算，就可以得到待测电路的功率。
四、互感器的特点和应用1. 高精度：互感器具有较高的测量精度，能够满足工业和科学实验中对精确测量的需求。
2. 安全可靠：互感器能够将待测电流或电压隔离开来，保护用户的安全，并防止电路中的干扰。
3. 宽量程：互感器的量程范围较广，可以满足不同电流和电压的测量要求。
4. 应用广泛：互感器广泛应用于电力系统、电力仪表、自动化控制、电力质量监测等领域。
电容式电压互感器基本结构和工作原理
电容式电压互感器(CVT)是通过电容分压把高电压变换成低电压，再经中间变压器变压提供给计量、继电保护、自动控制、信号指示。
CVT还可以将载波频率耦合到输电线用于通信、高频保护和遥控等。
因此与电磁式电压互感器相比，电容式电压互感器除可防止因电压互感器铁心饱和引起铁磁谐振外，还具有电网谐波监测功能，以及体积小、质量轻、造价低等特点，因此在电力系统中得到了广泛应用。
一、电容式电压互感器基本结构CVT主要由两部分组成，即电容分压器和电磁单元。
电容式电压互感器结构如图所示。
图TYBZ01901∞5-l电容式电压互感器结构I一法兰，2—1R套I3-主电Ih4一绐螺介质,5—二次引线出现Ih6一箱充17—中间变压8h8一油位显示19—油110—*胀号(1)电容分压器由逡套、电容芯子、电容器油和金属膨胀器组成。
电容器芯子由若干个膜纸复合绝缘介质与铝箔卷绕的元件串联而成，经真空浸渍处理。
瓷套内灌注电容器油，并装有金属膨胀器补偿油体积随温度的变化。
(2)电磁单元由装在密封油箱内的中间变压器，补偿电抗器和阻尼装置组成。
(3)二次出线盒内装有载波通信端子，并带有过电压保护间隙。
(4)油箱外有油位表、出线盒、铭牌、放油塞、接地座。
CVT通过电容分压到中间变压器,一般为13OOOV,中间变压器有两个二次绕组，主二次绕组用于测量，二次电压为100V3V;辅助二次绕组用于继电保护，电压为IOOV,为了能监视系统的接地故障，附加二次绕组接成开口三角形之用。
阻尼电阻R接在辅二次绕组上，用于抑制谐波的产生。
电容式电压互感器结构有分装式和组装式两种。
分装式由电容分压器构成一个单元,电抗器和中间变压器等构成另一个单元，分开安装:组装式即将电容分压器单元叠置在电抗器、中间变压器单元上，联成一体。
二.电容式电压互感器工作原理CVT从中间变压器高压端处把分压电容分成两部分厂般称下面电容器的电容为C2,上面的电容器串联后的电容为G,则当外加电压为U时，电容C2上分得的电压U2为U2=C1∕(C1+C2)*U1调节C和C2的大小，即可得到不同的分压比。
互感器的工作原理
互感器的工作原理互感器是一种用于测量电流、电压和功率的重要电气设备。
它通过感应电流或电压的变化来实现测量和监控电力系统中的电能参数。
互感器的工作原理基于法拉第电磁感应定律和安培环路定律。
互感器的基本结构包括一个铁芯和绕组。
铁芯通常由硅钢片制成，具有良好的磁导率和低磁滞损耗。
绕组则由导线绕制而成，分为一次绕组和二次绕组。
一次绕组通常与被测电流或电压直接相连，而二次绕组则输出与一次绕组成正比的信号。
互感器的工作原理如下：1. 当通过一次绕组的电流变化时，产生的磁场也随之变化。
根据法拉第电磁感应定律，磁场的变化将感应出二次绕组中的电动势。
2. 二次绕组中的电动势与一次绕组中的电流成正比。
这是因为二次绕组的匝数通常比一次绕组的匝数多很多，从而使得感应到的电动势增大。
3. 通过测量二次绕组中的电动势，可以推导出一次绕组中的电流大小。
这样就实现了对电流的测量。
4. 类似地，当通过一次绕组的电压变化时，也会在二次绕组中感应出相应的电动势。
通过测量二次绕组中的电动势，可以推导出一次绕组中的电压大小。
互感器的工作原理可用以下公式表示：对于电流互感器：I1 / I2 = N1 / N2其中，I1是一次绕组中的电流，I2是二次绕组中的电流，N1是一次绕组的匝数，N2是二次绕组的匝数。
对于电压互感器：V1 / V2 = N1 / N2其中，V1是一次绕组中的电压，V2是二次绕组中的电压，N1是一次绕组的匝数，N2是二次绕组的匝数。
互感器通常具有高精度和线性度，可以在广泛的电流和电压范围内进行准确的测量。
它们广泛应用于电力系统中的保护、计量和监控等领域。
总结：互感器是一种基于电磁感应原理的电气设备，用于测量电流和电压。
它通过感应电流或电压的变化，在二次绕组中产生与一次绕组成正比的电动势。
通过测量二次绕组中的电动势，可以推导出一次绕组中的电流或电压大小。
互感器具有高精度和线性度，广泛应用于电力系统中的保护、计量和监控等领域。
互感器原理及作用
互感器原理及作用互感器是电磁传感器的一种，它通过变换电流和磁场之间的关系来实现信号的传输和测量。
互感器主要用于电力系统中，用于测量电流和电压的大小和方向，以便进行电能的计量和保护功能。
下面将详细介绍互感器的原理和作用。
互感器的原理：互感器基于法拉第电磁感应定律，即当导线通过互感器的铁芯时，会在铁芯中产生磁场，而磁场的变化又会在导线中产生感应电动势。
根据这一原理，互感器将输电线路的电流通过铁芯的绕组，使其产生磁场，然后再将磁场作用在次级绕组上，从而实现电流的测量和转换。
互感器的构造：互感器一般由铁芯和绕组组成。
铁芯通常由硅钢片叠压而成，目的是减小磁场的损耗，提高磁通的闭合程度。
绕组则是沿着铁芯上均匀分布的，一般分为一次绕组和二次绕组。
一次绕组将互感器连接到主电路中，用来测量电流或电压的信息。
二次绕组则将电流或电压信息转换为可测量的信号输出。
互感器的作用：1.电流和电压测量：互感器主要用于电能计量和电力系统监测中。
通过测量互感器的次级绕组电流或电压，可以准确地了解主电路中的电流和电压大小和方向，从而实现电能的计量和系统的保护和控制。
2.电力传输和分配：互感器的作用之一是实现电能的传输和分配。
电力系统中的互感器可以将高电压传输线路中的电能转换为低电压信号，以适应不同用电设备的需求。
3.电力系统保护：互感器在电力系统中具有重要的保护作用。
通过测量互感器的次级绕组电流和电压，可以判断主电路中是否存在过载、短路等异常情况，从而触发保护装置来切断故障电路，以保护设备和人员的安全。
4.控制和监测：互感器还可以用于电力系统的控制和监测。
通过实时监测互感器次级绕组的电流和电压，可以及时了解电力系统运行的情况，并对其进行控制和调整，以确保系统的稳定运行。
5.电能质量分析：互感器可以用于电能质量分析，即检测电力系统中的谐波、闪变等问题。
通过测量互感器次级绕组的电流和电压，可以分析电能质量问题的原因，并采取相应的措施来改善电力系统的稳定性和可靠性。
互感器原理及结构
互感器原理及结构互感器是一种将电能互相转化的设备，常用于变压器等电气设备中。
其基本原理是根据法拉第电磁感应定律，通过电磁感应的过程来实现电能的转换。
在电路中，通过变化的磁场引起的感应电动势产生电流，从而实现能量的传递。
互感器的结构主要包括磁芯、一次绕组和二次绕组。
磁芯是互感器的主要组成部分，用于增强磁场，并将磁场引导到绕组中。
磁芯通常由软铁材料制成，具有良好的导磁性能。
一次绕组将电源连接到互感器中，负责输入电压和电流的传输。
二次绕组将互感器的输出电压和电流传输到负载上。
一次绕组和二次绕组的绕线数和位置决定了互感器的变化比率。
互感器的工作原理可以通过以下步骤来解释：1.输入电流通过一次绕组，形成一个变化的磁场。
2.变化的磁场传播到磁芯中，增强磁感应强度。
3.由于磁感应强度的变化，二次绕组中会产生感应电动势。
4.感应电动势通过二次绕组产生电流。
5.通过连接到负载的二次绕组，电流通过负载产生功率输出。
互感器的变压器中，当输入电压和输出电压的绕线数比相等时，即一次绕组和二次绕组的匝数相等时，称为理想变压器。
在理想变压器中，输入功率等于输出功率。
根据变压器的变压比，可以实现电压的升降。
互感器还可以根据需要设计为具有不同参数的产品。
例如，互感器可以根据一次绕组的匝数，在输入和输出之间实现电流的变换。
此外，互感器还可以根据需要进行绕组的连接方式，如星形连接和三角形连接。
互感器在电力系统中起着重要的作用。
通过变压器，电压可以从发电厂提高到传输和分配所需的电压等级，同时也能将电压降低到适合低压负载的水平。
互感器在电力变电站中广泛应用，确保电能的高效传输。
总之，互感器是一种根据电磁感应原理，通过磁场的变化将电能从一路传输到另一路的电器设备。
其结构包括磁芯、一次绕组和二次绕组。
互感器在电力系统中具有重要作用，可以实现电压的变换和电能的高效传输。
电流互感器的工作原理
电流互感器的工作原理电流互感器是一种广泛应用于电力系统中的电力测量仪器。
它通过对电流的变换和测量，能够提供准确的电流信号，并将其传递给继电保护设备或仪表。
一、电流互感器的基本结构电流互感器主要由铁芯、一次绕组、二次绕组和防护外壳等部分组成。
1. 铁芯铁芯是电流互感器的核心部分，其主要用途是提供磁通通路，确保一次绕组和二次绕组之间能够有效地感应电磁感应。
2. 一次绕组一次绕组是电流互感器中负责承载被测电流的线圈，它与被测电流直接相连，并通过电流在其上产生的磁场来感应二次绕组。
3. 二次绕组二次绕组是电流互感器中负责输出测量信号的线圈，它与继电保护设备或仪表相连，将通过一次绕组感应的电磁场转换为相应的电流信号输出。
4. 防护外壳防护外壳是用来保护电流互感器内部结构的，通常由绝缘材料或金属材料制成，能够对内部零部件起到良好的保护作用。
二、电流互感器的工作原理电流互感器的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当一次绕组中的电流通过时，产生的磁场会穿过铁芯并感应到二次绕组中。
根据法拉第电磁感应定律，磁通的变化会在二次绕组中产生感应电动势。
根据电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通的变化率成正比。
因此，如果被测电流越大，一次绕组中产生的磁通量就越大，感应到二次绕组的感应电动势也就越大。
为了保证电流互感器的准确性和安全性，在一次绕组和二次绕组之间需要有一个适当的变比关系。
这个变比通常由互感器的额定变比来确定。
例如，如果一个电流互感器的额定变比为1000:5，那么它将会将1000安培的一次电流变换为5安培的二次电流输出。
三、电流互感器的应用领域电流互感器在电力系统中有着广泛的应用。
它主要用于以下几个方面：1. 电流测量和保护电流互感器能够将高电流值变换为适合测量和保护装置的低电流值，有效降低了与高电流相关的测量和保护器件的成本和复杂度。
2. 功率测量和补偿电流互感器能够提供准确的电流信号，用于计算电路的有功功率、无功功率和视在功率。
互感器的工作原理
互感器的工作原理互感器是一种重要的电气设备，用于测量电流和电压。
它的工作原理基于电磁感应现象，通过变换电流和电压之间的关系来实现测量和传输信号。
一、电磁感应原理电磁感应是指当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。
这个原理是由英国科学家迈克尔·法拉第在1831年首次发现的。
根据法拉第电磁感应定律，当磁通量Φ通过一个线圈的面积发生变化时，线圈中会产生感应电动势ε，其大小与磁通量的变化率成正比。
二、互感器的结构互感器通常由铁芯、线圈和绝缘套管组成。
铁芯是一个闭合的磁路，用于集中磁场并增强感应效果。
线圈是由导线绕制而成的，通过电流激励产生磁场。
绝缘套管用于保护线圈和提高安全性能。
三、电流互感器的工作原理电流互感器用于测量电路中的电流，常见的应用场景包括电力系统、工业自动化和仪表仪器等。
其工作原理如下：1. 电流感应当被测电流通过互感器的一侧线圈时，线圈中产生磁场。
根据安培环路定理，磁场会沿着闭合的磁路流动，其中一部分磁场通过另一侧的线圈。
2. 电流变换通过互感器的线圈中产生的磁场，会在另一侧的线圈中感应出电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
因此，当被测电流变化时，感应电动势也会随之变化。
3. 电流测量感应电动势可以通过测量互感器的输出电压来间接测量被测电流。
输出电压与被测电流之间存在一定的线性关系，可以通过校准和标定来确定具体的转换关系。
四、电压互感器的工作原理电压互感器用于测量电路中的电压，常见的应用场景包括电力系统、电能计量和绝缘监测等。
其工作原理如下：1. 电压感应当被测电压施加在互感器的一侧线圈上时，会在线圈中产生磁场。
根据安培环路定理，磁场会沿着闭合的磁路流动，其中一部分磁场通过另一侧的线圈。
2. 电压变换通过互感器的线圈中产生的磁场，会在另一侧的线圈中感应出电动势。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
因此，当被测电压变化时，感应电动势也会随之变化。
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互感器的结构和工作原理电力系统要安全经济运行，必须装设一些测量仪表，以测量电路中各种电气量，如电压、电流、功率、电能等。
我们经常还会遇到测量要求较高电压和较大电流的各种电气量。
为了更方便更正确地获得这种被测量的数值，必须使用互感器。
互感器的主要作用有：（1）将高电压变为低电压（100V），大电流变为小电流（5A）。
（2）使测量二次回路与一次回路高压和大电流实施电气隔离，以保证测量工作人员和仪表设备的安全。
（3）采用互感器后可使仪表制造标准化，而不用按被测量电压高低和电流大小来设计仪表。
（4）取出零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。
第一节电流互感器的结构和工作原理一、电流互感器的主要技术数据（－）电流互感器分类目前，电流互感器的分类按不同情况划分如下：（1）电流互感器按用途可分为两类：一是测量电流、功率和电能用的测量用互感器；二是继电保护和自动控制用的保护控制用互感器。
（2）根据一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式，如图4-1所示。
单匝式又分为贯穿型和母线型两种。
贯穿型互感器本身装有单根铜管或铜杆作为一次绕组；母线型互感器则本身未装一次绕组，而是在铁芯中留出一次绕组穿越的空隙，施工时以母线穿过空隙作为一次绕组。
通常油断路器和变压器套管上的装入式电流互感器就是一种专用母线型互感器。
（α）（b）（c）图4-1 电流互感器的结构原理（α）单匝式；（b）多匝式；（c）具有两个铁芯式（3）根据安装地点可分为户内式和户外式。
（4）根据绝缘方式可分为干式，浇注式，油浸式等。
干式用绝缘胶浸渍，适用于作为低压户内的电流互感器；浇注式用环氧树脂作绝缘，浇注成型；油浸式多为户外型。
（5）根据电流互感器工作原理可分为电磁式、光电式、磁光式、无线电式电流互感器。
（二）电流互感器的型号规定目前，国产电流互感器型号编排方法规定如下：产品型号均以汉语拼音字母表示，字母含义及排列顺序见表5-l 。
表4-1 电流互感器型号字母含义第一个字母 第二个字母 第三个字母 第四个字母 第五个字母 字母 含义字母 含义字母 含义字母 含义字母含义L电流 互感器A 穿墙式 C 瓷绝缘B 保护级 D 差动保护B 支持式 G 改进的 D 差动保护C 瓷箱式 J 树脂浇注 J 加大容量D 单匝式 K 塑料外壳 Q 加“强”式F 多匝式 L 电容式绝缘 Z 浇注绝缘J 接地保护 M 母线式 M 母线式 P 中频 Q 线圈式 S 速饱和 R 装入式 W 户外式 Y 低压的 Z 浇注绝缘Z支柱式（三）电流互感器的主要参数 1．额定电流变比额定电流变比是指一次额定电流与二次额定电流之比（有时简称电流比）。
额定电流比一般用不约分的分数形式表示，如一次额定电流I 1e 和二次额定电流I 2e 分别为100、5 A ，则K I ＝I 1e /I 2e ＝100/5所谓额定电流，就是在这个电流下，互感器可以长期运行而不会因发热损坏。
当负载电流超过额定电流时，叫作过负载。
如果互感器长期过负载运行，会把它的绕组烧坏或缩短绝缘材料的寿命。
2．准确度等级由于电流互感器存在着一定的误差，因此根据电流互感器允许误差划分互感器的准确度等级。
国产电流互感器的准确度等级有0.01、0.02、0.05、0.1、0.2．0.5、1.0、3.0、5.0、0.2S 级及0.5S 级。
0.1级以上电流互感器，主要用于试验室进行精密测量，或者作为标准用来检验低等级的互感器，也可以与标准仪表配合，用来检验仪表，所以也叫作标准电流互感器。
用户电能计量装置通常采用0.2级和0.5级电流互感器，对于某些特殊要求（希望电能表在0.05～6A之间，即额定电流5A的1％～120％之间的某一电流下能作准确测量）可采用0.2S级和0.5S级的电流互感器。
3．额定容量电流互感器的额定容量，就是额定二次电流I2e通过二次额定负载Z2e时所消耗的视在功率S2e，所以S2e＝I2e2Z2e一般情况I2e＝5A，因此，S2e＝52Z2e＝25Z2e，额定容量也可以用额定负载阻抗Z2e 表示。
电流互感器在使用中，二次连接线及仪表电流线圈的总阻抗，不能超过铭牌上规定的额定容量且不低于1／4额定容量时，才能保证它的准确度。
制造厂铭牌标定的额定二次负载通常用额定容量表示，其输出标准值有2.5、5、10、15、25、30、50、60、80、100V·A等。
4．额定电压电流互感器的额定电压，是指一次绕组长期对地能够承受的最大电压（有效值）。
它只是说明电流互感器的绝缘强度，而和电流互感器额定容量没有任何关系。
它标在电流互感器型号后面。
例如LC W－35，其中“35”是指额定电压，它以kV为单位。
5．极性标志为了保证测量及校验工作的接线正确，电流互感器一次和二次绕组的端子应标明极性标志。
（1）一次绕组首端标为L1，末端标为L2。
当多量限一次绕组带有抽头时，首端标为L1，自第一个抽头起依次标为L2，L3……。
（2）二次绕组首端标为K1，末端标为K2。
当二次绕组带有中间抽头时，首端标为K1，自第一个抽头起以下依次标志为K2，K3……。
（3）对于具有多个二次绕组的电流互感器，应分别在各个二次绕组的出线端标志“K”前加注数字，如1K1，1K2，1K3……；2K1，2K2，2K3……。
（4）标志符号的排列应当使一次电流自L1端流向L2端时，二次电流自K1流出，经外部回路流回到K2。
从电流互感器一次绕组和二次绕组的同极性端子来看，电流I1、I2的方向是相反的，这样的极性关系称为减极性，反之称为加极性。
电流互感器一般都按减极性表示。
二、电流互感器的结构和工作原理（一）电流互感器的结构目前，电力系统中使用的电流互感器一般为电磁式，其基本结构与一般变压器相似，由两个绕制在闭合铁芯上、彼此绝缘的绕组（一次绕组和二次绕组）所组成，其匝数分别为N1和N2，如图4-2所示。
一次绕组与被测电路串联，二次绕组与各种测量仪表或继电器的电流线圈相串联。
电力系统中，经常将大电流I 1变为小电流I 2进行测量，所以二次绕组的匝数N 2大于一次绕组的匝数N 1。
电流互感器的二次额定电流一般为5A ，也有1A 和0.5A 的。
电流互感器在电气图中文字符号用TA 表示。
（α） （b ）图4-2 电流互感器原理结构图和接线图（α）原理结构图；（b ）接线图（二）工作原理和特性电流互感器的工作原理与一般变压器的工作原理基本相同。
当一次绕组中有电流1I 通过时，一次绕组的磁动势11N I 产生的磁通绝大部分通过铁芯而闭合，从而在二次绕组中感应出电动势2E 。
如果二次绕组接有负载，那么二次绕组中就有电流2I 通过，有电流就有磁动势，所以二次绕组中由磁动势22N I 产生磁通，这个磁通绝大部分也是经过铁芯而闭合。
因此铁芯中的磁通是由一、二次绕组的磁动势共同产生的合成磁通Φ，称为主磁通。
根据磁动势平衡原理可以得到1102211N =N +N I I I （4-1） 式中 110N I ——励磁磁动势。
如果忽略铁芯中各种损耗，可认为010≈N I ，则 02211=N +N I I 2211N I N I -= （4-2） 这是理想电流互感器的一个很重要的关系式，即一次磁动势安匝等于二次磁动势安匝，且相位相反。
进一步化简式（4-2），得到1221N N =I I =K I e e （4-3） 即理想电流互感器两侧的额定电流大小和它们的绕组匝数成反比，并且等于常数K I ，称为电流互感器的额定变比。
电流互感器的基本工作原理、结构型式与普通变压器相似，但是电流互感器的工作状态与普通变压器有显著的区别：（1）电流互感器的一次电流（I 1）取决于一次电路的电压和阻抗，与电流互感器的二次负载无关，即当二次负载变化时，例如多串几只电流表或少串几只电流表，不能改变其一次电流值的大小。
（2）电流互感器二次电路所消耗的功率随二次电路阻抗的增加而增大，即S 2＝I 22e Z b 。
（3）电流互感器二次电路的负载阻抗都是些内阻很小的仪表，如电流表以及电能表的电流线圈等，所以其工作状态接近于短路状态。
普通电流互感器的铁芯通常制成芯式，材料是优质硅钢片。
为了减小涡流损耗，片与片之间彼此绝缘。
准确度级别高的实验室用电流互感器铁芯是用坡莫合金制成，其截面为环形，这种合金具有较高的起始导磁率以及很小的损耗。
（三）电流互感器的误差特性及补偿方法前面提出的理想电流互感器实际是不存在的，即励磁安匝101N I 不为零，一次磁动势安匝数不等于二次磁动势安匝数，在铁芯和绕组中存在损耗，所以，实际电流互感器是存在着误差。
图4-3是电流互感器的简化相量图，电流互感器二次绕组的感应电动势2E 迟后铁芯中磁通Φ 约90o 。
忽略二次绕组的漏阻抗压降，认为22E U ≈，二次回路负载的功率因数角为φ2。
由相量图4-3中得到，二次安匝数22N I 旋转180o 后（即﹣22N I ）与一次安匝数的相量11N I 相比较，其大小不等，相位也不同，即存在着两种误差，分别称为比值误差和相角误差。
图4-3 电流互感器的简化相量图比值误差简称比差，用f I 表示。
它等于 %100%100%100112111122I I I I I ''-=⨯I I -I =⨯N I N I -N I =K K K K f （4-4）式中 I 1——实际的一次电流；I 2——实际的二次电流； K I ′——实际的电流变比； K I ——额定电流变比。
由式（4-4）可知，实际的二次电流乘以额定变比K I 后，如果大于一次电流，比差为正值。
反之，则为负值。
相位角误差简称角差。
它是旋转180o 后的二次磁动势安匝数22N -I 与一次磁动势安匝数11N I 之间的相位差，用δI 表示，通常用“′”（分）作为计算单位。
若22N -I 超前11N I ，角差为正值；若迟后，角差为负值。
从相量图4-3中可求出比差与角差的公式，因为δI 很小，所以认为OB ＝OC ＝I 1N 1，其中)sin()](90cos[21102110ϕθϕθ+=+-=N I N I AC o因为AC ＝OC －OA ＝I 1N 1－I 2N 2，所以%100)sin(%100)sin(%1002110112110111122⨯+I I -=⨯N I +N I -=⨯N I N I -N I =I ϕθϕθf （4-5）式（4-5）中的负号表示I 2N 2小于I 1N 1，即比差一般情况下为负值；θ为电流铁芯中的损耗角；φ2为电流互感器二次负载的功率因数角。
又因为 11211011211011)cos()](90sin[sin N I +N I =N I +-N I =N I =I ϕθϕθδo BC 通常δI 很小，可以认为sinδI ＝δI8343)cos(21110'⨯+I N I =I ϕθδ （4-6）因为δI 的单位为“′”，所以将度化为分的公式是834360180'=⨯π。