变压器原理 变压器原理和作用

当提及交流电源时，与之相接的那一组绕组被称作一次绕组或初级绕组，其匝数以N1表示。而与负载相连接的绕组则被冠以二次绕组或次级绕组的名称，其匝数用N2来标识。

基于电磁感应原理，一旦在标示为U1的一次侧施加了交流电压，一次绕组中随即出现交变电流，并由此产生磁场。于是，铁芯中的交变磁通，穿越一次和二次绕组时，便在两者中激发了感生电动势E1和E2。其中，二次绕组的感生电动势即为变压器的输出电压。

当变压器处于空载状态时，一次电流I1的数值较小，而一次侧的感生电动势可近似为等于电源电压，即E1与U1相等。由于二次电流I2为零，故其感生电动势等同于输出电压，即E2与U2相等。一次和二次感生电动势的比例近似等同于一次和二次电压的比例。

此比例中的n即为变压器的变比。若n大于1，表示N1的匝数多于N2，对应的U1电压高于U2，此类型的变压器用于降压操作，常被称作降压变压器。反之，当n小于1时，意味着N1的匝数少于N2，用于升压操作。

通过上述分析可知，变压器在运行过程中，一次和二次绕组中的电流大小与它们的电压或匝数之间存在反比关系。这表明变压器在调整电压的同时也调整了电流的大小。例如，在变压器的负载运行时一次侧电压为220V，二次侧输出电压为22V。若一次侧的额定电流为I1=0.5A，那么通过计算可知二次侧的电流大小。

由于在变压器中电压较高的部分由于绕组匝数多，电流相对较小，因此可以使用较细的导线进行绕制。相反地，低压部分的绕组匝数较少、电流较大，需采用较粗的导线。对于成品变压器而言，我们可以通过观察出线端的导线粗细来判断高、低压绕组。