变压器是如何传输电能的?

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变压器是如何传输电能的?

答:变压器是一种静止的电器,它通过线圈之间的电磁感应,将一种电压等级的交流电能转换成同频率下的另一种电压等级下的交流电能。确切的说,它具有变压、变流、变换阻抗和隔离电路的作用。

其组成主要部件是一个铁芯和套在铁芯上的两个绕组。两个绕组之间只有磁的耦合没有电的联系,在一次绕组上加上交变电压,产生交链一、二次绕组的变化磁通,在两绕组中分别产生感应电动势e1、e2。

变压器只要铁芯中磁通有变化量、一次侧和二次侧的匝数不同,就能达到改变电压的目的。

其中一次侧和二次侧产生的电压e1=-N1dφ/dt、二次侧产生的电压e2=-N2dφ/dt

从电磁感应原理可知,假设忽略变压器一次侧绕组的电阻,忽略漏阻抗,即当变压器为一个理想变压器时(所谓的理想变压器,其导磁率为无穷大,铁芯中无损耗),根据回路电势平衡规律可知一次侧绕组产生的感应电动势e1=u1、二次侧绕组产生的感应电动势e2=N2/N1*e1。


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对于普通条友来说,知道变压器的原理就可以了,说的太晦涩,没有必要。

首先,变压器只能传输交流电。

因为变压器的基本原理是楞次定律,——变化的磁场可以产生感生电流,变化的电流也可以产生感生磁场。


如图,是三相变压器的铁芯与绕组:

铁芯的作用是导磁,线圈的作用是导电。

许多人会问,没有铁芯不行吗?

从理论上说,没有铁芯的变压器也可以工作,但是磁阻太大,需要的线圈做的很大,就太不经济,也太不方便了。

变压器有两种:升压变压器和降压变压器。

对于老百姓来说,接触的一般是降压变压器——把变电站过来的高压变为220伏,方便老百姓使用。

变压器的工作原理是,一次线圈(电源线圈)在铁芯产生变化的磁场,根据楞次定律,绕在同一个铁芯的二次线圈(负载线圈)产生感生电压,——二次线圈产生的感生电压,和一次线圈的匝数之比有关。

比如,一次线圈是10000伏,匝数2000匝;二次线圈500匝,那么,二次线圈产生的感生电压就是10000x(500÷2000)=250 伏。

电线本身有电阻,所以,电线也会消耗能量,电线消耗的能量是:

W = I² R T

公式中,W是消耗的电能,I是流过电线的电流,R是电线的电阻,T是时间。

大家可以看出来,R是固定的,T也是不可避免的,所以,为了减少导线电能的消耗,只能减少I的值。

因此,在输电的时候,尽量把电压升高,这样就可以减小导线中的电流。我国现在有500万千伏的超高压输电线路,这是对绝缘,变电站要求很高的技术。

到了用户那儿,再用降压变压器把电压降下来,达到安全用电的目的。

或许会有人问,为什么超高压电流小啊?

这个原理大家都学过:P=U I

P是功率,U是电压,I是电流。

功率相等的情况,电压越高,电流越小。

大家可以抬头看看高压电线杆,高压电线杆的导线很细,但是到了用户那儿,导线变得很粗,有的低压导线是采用铝排,铜排安装的低压配电柜。


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变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。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。在发电机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能在线圈中感应电势,此两种情况,磁通的值均不变,但与线圈相交链的磁通数量却有变动,这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感效应,变换电压,电流和阻抗的器件

输送的电能的多少由用电器的功率决定。

原理简介

Satons变压器主要应用电磁感应原理来工作。具体是:当变压器一次侧施加交流电压U1,流过一次绕组的电流为I1,则该电流在铁芯中会产生交变磁通,使一次绕组和二次绕组发生电磁联系,根据电磁感应原理,交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势,其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比,绕组匝数多的一侧电压高,绕组匝数少的一侧电压低,当变压器二次侧开路,即变压器空载时,一二次端电压与一二次绕组匝数成正比,即U1/U2=N1/N2,但初级与次级频率保持一致,从而实现电压的变化。



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首先变压器的作用不是传输电能。变压器的作用是变化电压等级,就是高压变低压或者低压变高压。

但是远距离传输电能离不开变压器。根据欧姆定律,负载一定的情况下,电压越高电流就越小。电流越小,线路电阻消耗的能量就越少,这就是追求超高压特高压输电的原理。

问题所说的变压器电能的传输,如果指的是原边到副边的传输,可以用电磁感应来解释。

变压器的基本结构是由原绕组、环形铁芯、副绕组组成。原绕组通电后会在环形铁芯中感应出闭合磁场。如果是交流电,那么磁场就是交变的。同样缠绕在铁芯上的副绕组就会被感应出电动势(可以理解成电压),产生的电压高低、频率取决于原、副绕组的圈数比值和原绕组所加电压的频率。


冰与流星

爱迪生发明电灯时,输电距离仅在30千米以内,否则电压太低,电灯就不能亮。解决这一输电难题的办法,只能是在使用者附近建立发电站,而且每隔30千米的距离就要备有冒着浓烟、轰袤作响的发电机。而有了特斯拉的这种变压器,就可以使发电厂建在离城市很远的郊区,用高电压输送电流,以减少电在输电线路上的损耗。等电输送到城市里以后,再用变压器降低到一定的电压后供给工厂和家庭使用。这样就可以省去建设许多发电厂的麻烦以及减少其产生的污染。特斯拉是一位出生在南斯拉夫的美籍发明家,自小表现出的机械学方面的天赋为他走上成功之路奠定了基础。

1884年,不甘平凡的特斯拉决定去美国闯。很快,他成为爱迪生的助手,在此期间,善于发现和思考的他注意到1831年法拉第在研完电磁感应定律时,曾经做过的一个实验:法拉第把两组线圈绕在同一个软铁环上,在原图内通电的瞬间,会在另一个副线图线上盛应出电流来。断电时也会感应出电流,但是等电流稳定流动时,副线中则没有电流特斯拉由此想到,如果不断地使原线圈通电断电,制线圈中不就可以不断地感应出电流吗?由于电流瞬间的通断,人们从来不会轻易看出电灯的明灭闪烁,这种大小和方向不断变化的电流,就是交流电。特斯拉发现了这种装置可以提高或者是降低电压,副线圈的面数越多,感应出的电压越高,副线圈的匝数比就是它们的电压比,这就是变压器的基本原理


水煮咖妃

变压器初级线圈通上交流电(直流电不行),根据电磁感应定律,线圈产生交变磁场,这个变化!磁场通过铁心进入到变压器次级线圈,在次级线圈感应出电压(线圈两段的电动势差就是次级的电压),初级电压次级电压(保证铁心磁场不能饱和)与它们各自的圈数成正比例关系。这样初级的电能通过磁场传递到次级!


假冒帅哥

我觉得题主是把知识学死了,从问题和描述中,能感觉到题主对电磁转换、耦合应该是了解的,瞎猜一下,题主的困感应该是交变磁场。

课本中讲解磁生电时,是用一根导体,在磁场中运动,产生电势做模型来讲的。到了现实中,题主在变压器里找不到运动的导体,所以迷糊了,题主回荅对不对,若真如此,咱再细说交变磁场


电之道

发电机一>升压变压器一>特高压一>降压变压器一>高压一>低压变压器一>低压用户。初级线圈匝数少于次级线圈升压,升压比为匝数比。初级线圈匝数多于次级线圈匝数降压,降压比为匝数比。初级功率等于次级功率乘以效率。


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