变压器感应电动势方向电机学电工学物理学
变压器的基本工作原理解析
变压器的基本工作原理解析变压器是一种常见的电力设备，用于改变交流电的电压。
它通过电磁感应原理来实现电压的转换。
本文将详细解析变压器的基本工作原理，包括结构、工作原理和应用。
一、变压器的结构变压器主要由两个线圈和一个铁芯构成。
其中一个线圈称为主线圈或者原线圈，另一个线圈称为副线圈或者绕组。
铁芯由硅钢片叠加而成，用于增加磁耦合效果。
主线圈和副线圈分别绕在铁芯的两个不同部份上，彼此之间没有电连接。
主线圈与电源相连，副线圈与负载相连。
当主线圈中有交流电流通过时，通过铁芯的磁场感应作用，副线圈中会产生感应电动势，从而实现电压的转换。
二、变压器的工作原理变压器的工作原理基于电磁感应定律和法拉第电磁感应定律。
当主线圈中有交流电流通过时，产生的磁场会穿过铁芯，并感应到副线圈中。
根据法拉第电磁感应定律，副线圈中会产生感应电动势。
感应电动势的大小与主线圈中的电流变化率成正比。
当主线圈中的电流变化越快，感应电动势就越大。
根据电磁感应定律，感应电动势会产生一个与主线圈中电流方向相反的电流，这个电流被称为感应电流。
通过副线圈中的感应电流，可以实现电压的转换。
根据欧姆定律，电压等于电流乘以电阻。
在变压器中，主线圈和副线圈的匝数比决定了电压的变化比例。
如果副线圈的匝数比主线圈多，副线圈的电压就会比主线圈的电压高。
相反，如果副线圈的匝数比主线圈少，副线圈的电压就会比主线圈的电压低。
三、变压器的应用变压器在电力系统中有广泛的应用。
其主要功能是将高电压的输电路线上的电能转换为低电压，以供给用户使用。
变压器可以根据需要实现升压或者降压的功能。
在电力输配电系统中，变压器被用于将发电厂产生的高电压电能升压到输电路线所需的高电压水平。
然后，通过输电路线将电能传输到各个地区的变电站。
在变电站中，变压器被用于将高电压转换为低电压，以供给工业、商业和家庭用户使用。
此外，变压器还广泛应用于电子设备中。
例如，电子变压器用于将交流电转换为直流电，以供给电子设备的电路。
2019年高中物理第4章第2节变压器讲义含解析鲁科版选修3_2
变压器1．变压器的结构和特点(1)结构：主要由闭合的铁芯和绕在铁芯上的两个或两个以上的线圈(绕组)组成。
铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。
(2)特点：原线圈与交流电源相连，副线圈与负载相连。
为什么变压器中的硅钢片不是用整个的？解析：大块的导体在磁场中运动或处在变化的磁场中时，都要产生感应电动势，形成涡流，造成较大的涡流损耗。
为了减小涡流损耗，常将铁芯用许多铁磁导体薄片(例如硅钢片)叠成，这些薄片表面涂有绝缘漆或绝缘的氧化物。
由于这种薄片材料的电阻较大，这样就可以显著地减小涡流损耗。
2．变压器的工作原理及变压规律(1)互感交变电流通过原线圈时在铁芯中激发交变磁场，交变磁场在副线圈中产生感应电动势，当副线圈两端连接负载并闭合时，副线圈中有电流产生，它在铁芯中产生交变磁通量，这个交变磁通量也穿过原线圈，在原线圈中产生互相感应的现象。
(2)工作原理电磁感应是变压器的工作原理，即互感现象是变压器工作的基础。
(3)理想变压器电压、电流与匝数的关系为什么变压器不能变恒定电流？解析：要产生感应电动势，磁通量必须发生变化。
若原线圈中通以恒定电流，则在铁芯中产生恒定的磁通量，副线圈中虽有磁通量通过，但磁通量不变化，因此副线圈中不能产生感应电动势，当然就不能变压了。
3．常见变压器(1)自耦变压器：只有1个绕组的变压器。
(2)自耦变压器分类①降压器：绕阻当原线圈接电源，绕组的一部分当副线圈接负载，如图甲所示； ②升压器：绕组当副线圈接负载，绕组的一部分当原线圈接电源，如图乙所示。
如何区分变压器的两个线圈中哪一个是高压线圈，哪一个是低压线圈？解析：变压器中的高压线圈一般匝数多、电流小，导线较细；而低压线圈匝数少、电流大，导线较粗。
1．理想变压器理想变压器是实际变压器的近似。
理想变压器有三个特点：(1)铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都一样，每匝线圈中所产生感应电动势相等。
(2)线圈绕组的电阻不计，无能损现象。
王敏《电工学》第6章变压器
2021/8/17
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磁性物质有哪些？ magnetic substance
铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元
2021/8/17
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在中国，磁性最早出现于一本公元前4世纪编写的书《鬼 谷子》：“其察言也，不失若磁石之取针，舌之取燔 骨”。察析这人的言词话语，就好像用磁石吸取铁针， 又好像用舌尖探取炙肉中的骨头，绝对不能有所差失。[
(2)在处理电路时一般可以不考虑漏电流，在处理磁路时一般都要考 虑漏磁通；
(3)磁路欧姆定律和电路欧姆定律只是在形式上相似。由于 不是常
数，其随励磁电流而变，磁路欧姆定律不能直接用来计算，只能用 于定性分析；
(4)在电路中，当 E=0时，I=0；但在磁路中，由于有剩磁，当 F=0
时， 不为零；
2021/8/17
在均匀磁场中 Hl = IN
或 H IN l
安培环路定律将电流与磁场强度联系起来。
线圈匝数与电流的乘积NI ，称为磁通势（F）：
F = NI
磁通由磁通势产生，磁通势的单位是安[培]。
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课外例: 环形线圈如图，其中媒质是均匀的， 试计算 线 圈内部各点的磁场强度。
解: 取磁通作为闭合回线，以 其 方向作为回线的围绕方向，则有：
B
H O 基本磁化曲线
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按磁性物质的磁性能，磁性材料分为三种类型： (1)软磁材料
具有较小的矫顽磁力，磁滞回线较窄。一般用来制造电机、 电器及变压器等的铁心。常用的有铸铁、硅钢、坡莫合金即铁氧 体等。
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磁性天线、电感器、变压 器、磁头、耳机、继电器、振动子、电视偏转轭、电缆、 延迟线、传感器、微波吸收材料、电磁铁、加速器高频加 速腔、磁场探头、磁性基片、磁场屏蔽、高频淬火聚能、 电磁吸盘、磁敏元件(如磁热材料作开关)等。
变压器与电动机的基本知识课件
四、绕线式电动机转子串电阻调速
方法
绕线式异步电动机转子串入附加
电阻，使电动机的转差率加大，电
动机在较低的转速下
运行。串入的电阻越大，电动机
的转速越低。此方法设备简单，控
制方便，但转差功率以发热的形式
消耗在电阻上。属有级调速，机械
特性较软。
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五、定子调压调速方法
当改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械
1、三相异步电动机的转子铁心：
作用：作为电机磁路的一部分以及在铁心
槽内放置转子绕组。
构造：所用材料与定子一样，由0.5毫米
厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲
有均匀分布的孔，用来安置转子绕组。通常
用定子铁心冲落后的硅钢片内圆来冲制转子
铁心。一般小型异步电动机的转子铁心直接
压装在转轴上，大、中型异步电动机（转子
半开口型槽：可嵌放成型绕组，一般用于大型、中型低压
电机。所谓成型绕组即绕组可事先经过绝缘处理后再放入
槽内。
开口型槽：用以嵌放成型绕组，绝缘方法方便，主要用在
高压电机中。
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2、定子绕组 作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电，
产生旋转磁场。 构造：由三个在空间互隔120°电角度、队称排列
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有 两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级
线圈，其余的绕组叫次级线圈。
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理想变压器 不计一次、二次绕组的电阻和铁
耗， 其间耦合系数 K=1 的变压器称
之为理想变压器
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变压器的结构简介
1.铁心
铁心是变压器中主要的磁路部分。通常
物理变压器知识点归纳
物理变压器知识点归纳
物理变压器是一种用于改变交流电电压的装置，由一个或多个线圈组成。
以下是物理变压器的一些主要知识点：
1. 基本原理：物理变压器利用电磁感应的原理来实现电压的变换。
它由一个铁芯和两个线圈组成：输入线圈称为初级线圈，输出线圈称为次级线圈。
通过变压器的互感作用，能够将输入电压和输出电压通过线圈的匝数比例相互关联。
2. 变压器方程：变压器的基本方程是几个物理量之间的关系，包括输入电流（I1）、输出电流（I2）、输入电压（V1）和输出电压（V2）之间的比例关系。
根据变压器方程，输入功率等于输出功率。
3. 匝数比例：变压器的次级匝数与初级匝数之比决定了输入电压和输出电压之间的关系。
当次级匝数多于初级匝数时，称为升压变压器，可以将低电压升高；当次级匝数少于初级匝数时，称为降压变压器，可以将高电压降低。
4. 效率和损耗：变压器的效率是指输出功率与输入功率之比，通常以百分比表示。
变压器会存在一些能量损耗，包括铁损和铜损，会导致效率降低。
5. 调压与绝缘：变压器还可以用于调节电压，例如调压器可以调节输出电压的大小。
此外，变压器也能提供绝缘功能，将输入电路和输出电路隔离开，以确保电气安全。
6. 应用领域：物理变压器广泛应用于电力系统、电子设备、通信系统等领域，用于电压变换、功率传输和隔离等目的。
请注意，上述知识点仅为物理变压器的简要介绍，详细的物理原理和应用细节可能需要更深入的学习和研究。
电工学-第5章变压器
第5章变压器目录5.1 磁路5.2 电磁铁5.3 变压器的工作原理5.4 变压器的基本结构5.5 三相变压器*5.6 仪用互感器*5.7 自耦变压器*5.8 三绕组变压器*5.9 绕组的极性5.1 磁路直流电机的磁路交流接触器的磁路四极直流电机和交流接触器的磁路_+NSNSI f5.1 磁路一、磁场的基本物理量单位：特[斯拉](T)，1 T = 1 Wb/m 21. 磁通Φ磁场中穿过某一截面积A 的磁感线数。
单位：韦[伯]（Wb ）。
2. 磁感应强度B描述介质中的实际磁场强弱和方向。
B 是矢量，其方向为磁场的方向大小：磁场是由电流产生的，磁场用磁感线描述。
——磁通密度ΦAB =3. 磁场强度HH 是进行磁场计算引进的辅助物理量。
H是矢量，其方向B与相同。
H 与B 的区别：(1)H ∝I，与介质的性质无关。
(2)B 与电流的大小和介质的性质均有关。
单位：安/米（A / m）。
4. 磁导率μμ是用来表示媒质导磁能力的物理量。
BH μ=（H / m）真空中的磁导率：μ0 = 4π×10－7 H / m 一、磁场的基本物理量二、物质的磁性能μ≈μ0（μ为常数）(1) 顺磁物质例如变压器油和空气：μ略大于μ0。
(2) 反磁物质例如铜和铋：μ略小于μ0。
自然界的物质按磁导率分类：非磁性物质、磁性物质。
非磁性物质：磁性物质的分类：硬磁物质、软磁物质、矩磁物质。
ΦσiΦ1. 高导磁性μ>>μ0 ，μr >>1常用磁性材料的磁导率铸钢：μ≈1 000μ0硅钢片：μ≈(6 000 ~ 7 000)μ0坡莫合金：μ≈(20 000 ~ 200 000)μ0磁性物质的高导磁性被广泛应用于变压器和电机中。
＋u －主磁通漏磁通铁心励磁绕组※主磁通>>漏磁通磁性物质的磁性能主要有以下三点。
二、物质的磁性能2. 磁饱和性BH O初始磁化曲线3. 磁滞性剩磁矫顽磁力H m －Hm－HcH cBHOB r－Br磁滞回线BHO基本磁化曲线注：B与H成非线性关系。
变压器感应电动势方向电机学电工学物理学
如果有错误，联系我，进一步学习修正，便于大家学习引导：你看到这篇文章，你会感到荣幸，因为节省了你许多纠结的时间，学习更多的知识变压器感应电动势方向怎么判断呢？这个问题我困惑了好久好久，经过我日夜苦想，也没琢磨出来，最后学了电路，弄明白了这个问题。
其实总共三种规则，1实际方向2电工惯例3电机惯例（学习《大学物理》就看1 学习《电工》就看2 学习《电机学》就看3 都学过可以全部参考）下面我给出正确方向，再给出电工学里的感应电动势方向和电机学里的感应电动势方向。
（这三种方向无论原边还是副规定都是不一样的，造成学习混乱，后果不堪设想，为了广大学子日后学习方便，请认真阅读）前提：电流增加（电流减大，感应电动势阻碍增加）1这是实际的方向规则：电磁感应定律感应右手定则楞次定律电动势方向：从负到正电压方向：正到负U1-感应电动势e1=0 则u1等于感应电动势，说明感应电动势方向都和选的正方向一样这个式子只能说明，电动势的方向和电流的方向是相反的，不能说明和磁通的方向相反（磁通的方向是向上的，电动势方向是线圈的方向，和电流方向相反）下面也是正确的方法主要看右边的绕线方式2下面给出电工学规定正方向一看就和实际的不对，为什么呢，看原边，从U1的下面开始顺时针环形一圈，u1电压升，e1电压升，那不就是电压升了两次吗？u1+e1=0则u1=-e1，u1和e1方向相反了，但是图上是相同了。
电动学里原边的正方向：感应电动势符合右手定则，电流的方向和电压的方向和感应电动势方向（负到正）一样副边：为了供电电流是流出的所以上正下负3下面是电机学里的感应电动势原边遵守电动机惯例，副边遵守发电机惯例（这么做的目的是为了画等效电路，因为原边和副边没有电源联系，只有磁通联系，所以为了等效出原边和副边在一个电路里的整体等效电路，需要原边的电动势和副边的电动势一样）另一个方面，副边绕线方式改变，则原边和副边的感应电动势方向出现相反，不能等效整体电路这个也是电机学里的方向为什么出现上述现象，第一因为是交流，方向不确定。
第12讲变压器的工作原理高中物理选修3-2
第12讲变压器的工作原理高中物理选修3-2教学音频(共18M)第12讲变压器的工作原理来自高中学习社区00:0019:40变压器的工作原理知识点总结1.了解变压器的构造及几种常见的变压器，理解变压器的工作原理．2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题．3.掌握理想变压器的功率关系，并能推导出原、副线圈的电流关系．一、变压器的原理1．构造：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成，与交流电源连接的线圈叫原线圈，与负载连接的线圈叫副线圈．2．原理互感现象是变压器工作的基础．原线圈中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势.二、电压与匝数的关系1．理想变压器：没有能量损失的变压器叫做理想变压器，它是一个理想化模型．2．电压与匝数的关系原、副线圈的电压比等于两个线圈的匝数比，即3．两类变压器：副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫降压变压器；副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫升压变压器．知识点1：理想变压器的原理和基本规律的应用1．理想变压器的特点(1)原、副线圈的电阻不计，不产生热量．(2)变压器的铁芯无漏磁，原、副线圈磁通量无差别．(3)变压器自身的能量损耗不计，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率．2．电压关系：由于不计原、副线圈的电阻，因此原线圈两端的电压U1＝E1，副线圈两端的电压U2＝E2，所以.当有n组线圈时，则有：3．功率关系：对于理想变压器，不考虑能量损失，P入＝P出．4．电流关系：由功率关系，当只有一个副线圈时，I1U1＝I2U2，得当有多个副线圈时，I1U1＝I2U2＋I3U3＋…，得I1n1＝I2n2＋I3n3＋….【规律总结】关于理想变压器的五点说明(1)变压器不能改变直流电压．(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率．(3)理想变压器本身不消耗能量．(4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值．(5)理想变压器的变压关系是一个普适关系，而电流比则不然，它只适用于副线圈仅有一个的情况．而对副线圈有多个的情况则应根据功率关系P入＝P出，即U1I1＝U2I2＋U3I3＋…来找出各线圈间的电流关系．知识点2：理想变压器的动态分析问题1．理想变压器工作时的制约关系(1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比一定时，输入电压U1决定输出电压U2，即U2＝(2)功率制约：P出决定P入．(3)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比一定，且输入电压U1确定时，副线圈中的输出电流I2决定原线圈中的电流I1，即I1＝2．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况(1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R→I2→P出→P入→I1；(2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P出→P入→I1.理想变压器动态问题的处理方法(1)首先抓住三个决定原则：输入电压U1决定输出电压U2；输出电流I2决定输入电流I1；输出功率P2决定输入功率P1.(2)把副线圈当作电源，研究副线圈电路电阻变化．(3)根据闭合电路的欧姆定律，判定副线圈电流的变化、功率的变化．(4)根据理想变压器的变压规律、变流规律和功率规律判定原线圈电流的变化及输入功率的变化．知识点3：其他几种变压器的应用1．自耦变压器如图甲所示是自耦变压器的示意图．这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈．如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以升高电压．调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示．线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，AB之间加上输入电压U1，移动滑动触头P 的位置就可以调节输出电压U2.2．互感器(2)特点①电压互感器：使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数，即n1＞n2.②电流互感器：使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数，即n1＜n2.(1)区分电压互感器与电流互感器的三个标志①测量仪器不同，前者V后者A.②原副线圈匝数关系不同．③原线圈接线方式不同，前者接在火线和零线间，后者接在火线上．(2)使用互感器时，一定要将互感器的外壳和副线圈接地．。
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变压器感应电动势方向怎么判断呢？
这个问题我困惑了好久好久，经过我日夜苦想，也没琢磨出来，最后学了电路，弄明白了这
个问题。
其实总共三种规则，1实际方向2电工惯例3电机惯例（学习《大学物理》就看1 学习《电工》就看2 学习《电机学》就看3 都学过可以全部参考）
下面我给出正确方向，再给出电工学里的感应电动势方向和电机学里的感应电动势方向。
（这
三种方向无论原边还是副规定都是不一样的，造成学习混乱，后果不堪设想，为了广大学子
日后学习方便，请认真阅读）
前提：电流增加（电流减大，感应电动势阻碍增加）
1这是实际的方向
规则：电磁感应定律感应右手定则楞次定律
电动势方向：从负到正
电压方向：正到负
U1-感应电动势e1=0 则u1等于感应电动势，说明感应电动势方向都和选的正方向一样
这个式子只能说明，电动势的方向和电流的方向是相反的，不能说明和磁通的方向相反（磁通的方向是向上的，电动势方向是线圈的方向，和电流方向相反）
下面也是正确的方法主要看右边的绕线方式2下面给出电工学规定正方向
一看就和实际的不对，为什么呢，看原边，从U1的下面开始顺时针环形一圈，u1电压升，e1电压升，那不就是电压升了两次吗？u1+e1=0则u1=-e1，u1和e1方向相反了，但是图上是相同了。
电动学里原边的正方向：感应电动势符合右手定则，电流的方向和电压的方向和感应电动势方向（负到正）一样
副边：为了供电电流是流出的所以上正下负
3下面是电机学里的感应电动势
原边遵守电动机惯例，副边遵守发电机惯例（这么做的目的是为了画等效电路，因为原边和副边没有电源联系，只有磁通联系，所以为了等效出原边和副边在一个电路里的整体等效电路，需要原边的电动势和副边的电动势一样）另一个方面，副边绕线方式改变，则原边和副边的感应电动势方向出现相反，不能等效整体电路
这个也是电机学里的方向
为什么出现上述现象，第一因为是交流，方向不确定。
第二因为方向规定是任意的，如果计算出来的和自己规定的方向相同就是正数，相反就是负数，所以规定多样化。
评语：正确的方向永远是正确的，但是电工学惯例和电机学惯例与伟大的科学相违背，所以希望教育部早日修改教科书，国内教课书多数说不清，，规则混乱，造成衔接混乱，学生学不懂现象。
希望我得评价不要引来追议。
忘大家学习进步
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