磁場明明是電流產生的,為什麼變壓器的磁通取決於電壓,而不是電流

時間 2021-07-17 16:07:10

1樓:anyway中國

磁通由電流產生,這並不代表變壓器的磁通取決於電流。

原因是變壓器具有一次繞組和二次繞組,一次繞組除了勵磁電流之外,大部分電流產生的磁通與二次繞組電流產生的磁通相互抵消。因此,變壓器的磁通是由勵磁電流決定的。

勵磁電流正比於磁通,磁通正比於一次繞組(二次繞組)感應電動勢。

e=4.44*f*n1*φm

φm=e/(4.44*f*n1)

忽略繞組直流電阻,e≈u。

變壓器的主磁通取決於一次電壓、頻率和一次繞組的匝數。

對於固定一臺變壓器,n1確定,通常頻率也固定(如50hz),那麼,主磁通由一次電壓決定。

2樓:匿名使用者

磁場是電流產生的,變壓器的磁通取決於(勵磁)電流,你沒有錯。只不過一般情況下電流大小取決於電壓而已。但是「變壓器磁通取決於電壓」這話並不嚴謹,例如在磁路飽和狀態下,電壓變化和磁通變化就不成比例。

3樓:匿名使用者

因為變壓器原繞組加上交流電壓u1後,原繞組中就流過交流電流i0,由於副繞組開路,i2=0,此時i0稱為空載電流。空載電流在原繞組中產生交變磁動勢n1*i0,就產生交變磁通φ。沒有原繞組的電壓u1,就沒有i0,所以說變壓器的磁通取決於u1。

當然磁通的大小還取決於鐵芯截面積和磁感應強度。

變壓器勵磁電流和負載電流的作用分別是什麼? 變壓器負載電流也能產生磁通,為什麼還要勵磁電流?

4樓:傑哥的

變壓器正常工作的主磁通等於一,二次側的負載電流磁通之和,不是負載電流和勵磁電流的磁通之和。

變壓器的主磁通是指在鐵芯內閉合的磁通。這個磁通由電源決定,即u=e=4.44fnbms(近似相等),也就是電源性質決定了產生的這個磁通的性質。

建立在主磁場需要的能量就是空載電流提供。空載時,能量沒有向外傳輸,所以只有空載電流來維持這個由電源決定的主磁場。負載時,有了能量傳輸,所以一次側電流增大。

電壓是電源決定的,而電流則是負載決定。變壓器的主磁通就是電源電壓決定的。不帶負載時,變壓器自身鐵芯的損耗很小,所以這時候電流很小。

有了負載,二次側有了電流,就會產生反向磁通,從而使鐵芯磁通減小,一次側感應電勢就會小於電源電壓,於是一次側電流增大,電流產生磁通,與二次側電流磁通平衡。

分勵磁電流和負載電流是對於變壓器來說,這方便我們分析和計算。但是不論分不分,實際的物理過程只有一種。變壓器不是電源,所以對電源來說沒有空載負載電流的區別,其輸出的都是負載電流。

當變壓器接入電源,不論二次側什麼狀態,電源都在變壓器鐵芯內產生一個磁通,這個磁通由電源電壓決定,電流是為了維持這個磁場。不是勵磁電流決定主磁場,是電源性質決定,維持這個磁場需要的能量多少,就決定了電流大小。

也就是說勵磁電流對應能量從電源到變壓器,而負載電流對應能量從變壓器到負載。

擴充套件資料

對於一個已經被設計定型的變壓器來說,當磁路的物理結構保持不變時,變壓器的磁通變化將會遵循公式:u=4.44×f×n×φ所描述的引數關係而發生相應變化。

另外,變壓器的匝數n及頻率f將不能變化,所以變壓器主磁通的大小將只能跟隨變壓器的一次工作電壓的大小變化而變化,工作電壓升高主磁通會增大。

5樓:匿名使用者

好像以前我也考慮過這個問題。。。試著解釋一下,只是我自己的理解。

首先你說的這句「變壓器正常工作的主磁通等於負載電流的磁通和勵磁電流的磁通之和。負載電流的磁通是否為o?」是錯誤的,不是負載電流和勵磁電流的磁通之和,是一,二次側的負載電流磁通之和。

變壓器的主磁通是指在鐵芯內閉合的磁通。這個磁通由電源決定,即u=e=4.44fnbms(近似相等),也就是電源性質決定了產生的這個磁通的性質。

而建立主磁場需要的能量就是空載電流提供。空載時,能量沒有向外傳輸,所以只有空載電流來維持這個由電源決定的主磁場。負載時,有了能量傳輸,所以一次側電流增大。

電壓是電源決定的,而電流則是負載決定。變壓器的主磁通就是電源電壓決定的(不考慮頻率因素)。不帶負載時,變壓器自身鐵芯的損耗很小,所以這時候電流很小。

有了負載,二次側有了電流,就會產生反向磁通,從而使鐵芯磁通減小,一次側感應電勢就會小於電源電壓,於是一次側電流增大,電流產生磁通,與二次側電流磁通平衡。

不知道你是不是在想,既然負載電流能產生磁通,為什麼還需要勵磁電流來產生主磁通,負載電流分點出來就可以了。。。分勵磁電流和負載電流是對於變壓器來說,這方便我們分析和計算。但是不論分不分,實際的物理過程只有一種。

變壓器不是電源,所以對電源來說沒有空載負載電流的區別,其輸出的都是負載電流。當變壓器接入電源,不論二次側什麼狀態,電源都在變壓器鐵芯內產生一個磁通,這個磁通由電源電壓決定,電流是為了維持這個磁場。不是勵磁電流決定主磁場,是電源性質決定,維持這個磁場需要的能量多少,就決定了電流大小。

也就是說勵磁電流對應能量從電源到變壓器,而負載電流對應能量從變壓器到負載。但不是說一定是勵磁電流產生主磁通,負載電流產生磁通抵消掉。不是這個劃分決定了物理過程,而是根據物理過程來採用這種劃分,這是人為的分法,便於理解和計算。

分法可以有很多,但是物理過程只有一種。你可以把勵磁電流的概念不要,就是隻有負載電流,那這個負載電流還不是要把能量從電源傳輸到負載?這個過程是一回事啊,只是你給的定義不同。

這是人為的,不是說實際物理過程中就存在勵磁電流和負載電流之分。

6樓:匿名使用者

1、勵磁電流建立磁場,負載電流傳輸能量

這是便於分析,好比**費分成了 座機費+通話費2、僅僅是負載電流,不能成為實際的變壓器

建立磁場是無條件的,不像**座機費那樣可以取消3、負載電流產生的磁通量,原/次級都有,方向相反而抵消電能傳輸,僅僅是路過

這時,也可將勵磁電流看做 過路費 ,車上的貨(電能)只是路過4、勵磁電流 理論上不耗能,實際上鐵芯產生渦流發熱仍有消耗,稱鐵耗負載電流 通過線圈導體發熱,這個能耗與負載大小相關,稱銅耗(通常是銅導體,雖然有鋁導體變壓器,但名詞還是用銅耗)

7樓:匿名使用者

不同資料上的術語可能不同,所以我不敢肯定您所問的意思。只能猜著回答。您可以看看是不是針對了您的問題。

(注:以下的敘述中忽略線圈的電阻,也忽略漏磁。假如不忽略,則下面說的「相等」應該改為「接近」)

先假設變壓器次級不接負載,光是初級接電源。此時只有初級有電流。這個電流產生磁場,磁場的變化產生感生電動勢。如果忽略線圈中的電阻的話,這個感生電動勢應該恰好等於電源電壓。

此時初級線圈的電流,就叫空載電流。因為是空載電流產生的磁場的變化感生出來的電動勢和電源抗衡,我想,您說的「勵磁電流」也就相當於我這裡說的「空載電流」吧?

當次級接上負載以後,次級有了電流。因為次級電流產生的磁場同樣會通過初級線圈,所以,假如此時初級的電流還和以前一樣,那磁場肯定和原來不同了,感生電動勢也就和原來不同了,也就無法和電源抗衡了。所以初級的電流必然和原來不同,必然會增加。

初級增加的這一部分電流所產生的磁場,應該正好和次級的負載的電流產生的磁場對消。結果使得鐵心中的磁場和原來空載時候一樣。於是初級線圈感生電動勢才能正好和空載時一樣,正好和電源電壓抗衡。

換句話說,此時鐵芯中的磁場,既不是初級電流單獨產生的,也不是次級電流單獨產生的,而是二者共同產生的。因為二者的主要部分相反,所以其作用對消後才產生了實際的磁場。這個實際的磁場,恰好等於不接負載時單獨由空載電流產生的磁場。

換句話說,此時的初級電流,可以看作兩部分電流「相加」,一部分就等於空載電流(或許就是您說的勵磁電流?)另一部分是用於和次級電流起對消作用的那部分電流,等於次級負載電流除以變壓比(或許就是您說的「負載電流」?如果變壓比等於1比1,那麼這部分就等於次級負載上的電流)。

為了提高功率因數,變壓器的設計一般總是儘量使得空載電流小一些。一般,空載電流遠遠小於額定負載時的負載電流。

所以,某些教材和科普讀物上常常完全忽略空載電流,說初次級電流之比「等於變壓比的倒數」,這當然是不嚴格的。

順便指出,上述的兩部分電流「相加」,並非幅值的簡單算術相加。因為他們的相位不相同。空載電流和電壓的相位相差四分之一個週期。

而負載電流則不然,如果負載是電阻性,則負載電流和電壓相位一致。

所以,二者相加須按「向量」相加。

【對補充問題的回答】

如果按我上面的說法,把初級線圈的電流看做兩部分相加,一部分等於空載電流,另一部分就是用來和次級電流的磁場對消的那部分電流。如果把這兩部分的第一部分叫做「勵磁電流」,第二部分叫做「負載電流」,同時,又把次級電流的全部都叫做「負載電流」,那麼:

初級的負載電流產生的磁場,和次級的負載電流產生的磁場,二者應該正好抵消。

因此,可以說各線圈的「負載電流」共同產生的磁通是o。

為什麼說外施電壓決定了磁通? 用變壓器從輕載到過載原方電流的變化來解釋磁勢平衡的原理

8樓:匿名使用者

當變壓器一次側施加交流電壓u1,流過一次繞組的電流為i1,則該電流在鐵芯中會產生交變磁通,使一次繞組和二次繞組發生電磁聯絡,根據電磁感應原理,交變磁通穿過這兩個繞組就會感應出電動勢,其大小與繞組匝數以及主磁通的最大值成正比,繞組匝數多的一側電壓高,繞組匝數少的一側電壓低,當變壓器二次側開路,即變壓器空載時,一二次端電壓與一二次繞組匝數成正比,變壓器起到變換電壓的目的。

當變壓器二次側接入負載後,在電動勢e2的作用下,將有二次電流通過,該電流產生的電動勢,也將作用在同一鐵芯上,起到反向去磁作用,但因主磁通取決於電源電壓,而u1基本保持不變,故一次繞組電流必將自動增加一個分量產生磁動勢f1,以抵消二次繞組電流所產生的磁動勢f2,在一二次繞組電流l1、l2作用下,作用在鐵芯上的總磁動勢(不計空載電流i0),f1+f2=0, 由於f1=i1n1,f2=i2n2,故 i1n1+i2n2=0,由式可知,i1和i2同相,所以

i1/i2=n2/n1=1/k

由式可知,一二次電流比與一二次電壓比互為倒數,變壓器一二次繞組功率基本不變,(因變壓器自身損耗較其傳輸功率相對較小),二次繞組電流i2的大小取決於負載的需要,所以一次繞組電流i1的大小也取決於負載的需要,變壓器起到了功率傳遞的作用。

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