（中职）电工技术基础与技能（第2版）项目五磁场及电磁感应的认知电子课件（）.ppt

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1、YCF（中职）电工技术基础与技能（第2版）项目五 磁场及电磁感应的认知电子课件项目五 磁场及电磁感应的认知 知识目标知识目标1了解磁场的概念与描述磁场的基本物理量。2掌握磁场对电流的作用力及方向判定。3了解电磁感应现象，掌握感生电流产生的条件及方向的判定。4了解自感及互感现象及其在实际中的应用。5了解电感元件的储能特性，及其在电路中的作用与电路中能量的转换关系。技能目标技能目标1掌握磁场对电流的作用力及方向的判定方法。2掌握感生电流产生条件及方向的判定。3学会互感线圈同名端的判定方法。4能识别与检测常用的电感元件，并能识读出其主要参数。一、磁场的基本特征一、磁场的基本特征 人们把物体能够吸引铁

2、、镍、钴等金属及其合金的性质叫做磁性，把具有磁性的物体叫做磁铁，又称磁体、磁钢，俗称吸铁石，常见的磁铁的形状如图。在磁铁上磁性最强的部分称为磁极，一个磁铁都有两个磁极，N极与S极，在越靠近磁极的地方，磁性就越强，在远离磁极的地方，磁性就弱。磁场方向：在磁场中的任一点，小磁针N极受力的方向，即小磁针水平静止时N极所指的方向，就是该点的磁场方向。磁力线是在磁场中一系列假想曲线，曲线上每一点的切线方向都与该点磁场方向相同。磁力线的疏密表示磁场强弱：磁力线密集处，磁场强；磁力线稀疏处，磁场弱。磁力线在磁体外部由N极出来进入S极，在磁体内部由S极指向N极，组成不相交的闭合曲线。下图是条形磁铁外部的磁力线

3、。磁铁磁极的判断磁铁磁极的判断地球是一个大磁体，其N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。利用地地磁场的极性可以判断一个未知磁铁的N、S极，把磁铁用细线悬挂起来，指南的一端为南极（S极），另一端为北极（N极）。也可以用一个已知磁极的磁铁去靠近磁铁的一端，若相互排斥则它们的磁极相同，否则相反。直线电流的磁场直线电流磁场的磁力线是一系列以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在与导线垂直的平面上。可以看到，远离导线地方，磁力线稀疏一些，也就是说靠近导线的地方磁场强些，远离导线的地方磁场弱些。安培定则（右手螺旋定则）：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向与电流方向一致，则弯曲的四指所指方向就是磁

4、力线环绕方向。螺线管的磁场通电螺线管外部，磁力线由N极出来进入S极；在通电螺线管内部磁力线与螺线管轴线平行，方向由S极指向N极，并与外部磁力线连成闭合曲线。用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指方向与电流的方向一致，则拇指所指方向即为螺线管内部的磁力线方向，即大拇指所指为通电螺线管的N极。二、磁场的基本物理量二、磁场的基本物理量 1、磁感应强度、磁感应强度通过与磁场方向垂直的某一面积的磁力线总数，叫做通过该面积的磁通量，简称磁通。用字母表示。垂直通过单位面积的磁力线数目，叫磁感应强度，又称磁通密度。磁感应强度用字母B表示，单位是T(特斯拉)。在均匀磁场中，磁感应强度：在磁场中垂直于磁场方向上的通电

5、导体，所受的磁场力F与电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导体所在处的磁感应强度，又称磁通密度，用字母B表示，即：在国际单位制中，F单位为牛顿（N），I的单位为安培（A），L的单位为米（m），B的单位为特斯拉（T），简称特。B是个矢量，是该点的磁场方向。磁场对电流的作用：安培力磁场对电流的作用力称为安培力，其计算公式：在上边公式中，要求通电导体与磁场方向相互垂直，若电流I与磁通密B成任一角度时，公式则为：安培力的方向可用左手定则判定：伸出左手，使大拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，则大拇指所指方向为通电导体所受安培力的方向。2、磁导率、磁

6、导率磁场的强弱不仅与电流和导体的形状有关，还与磁场中媒介质的导磁性能有关。磁导率就是一个用来描述媒介质导磁性能的物理量，和不同材料有不同电阻率一样，不同媒介质，有不同的磁导率。磁导率的单位是亨/米（H/m）。r 1的物质叫反磁性物质。r 1的物质叫顺磁性物质。顺磁性物质与反磁性物质的相对磁导率约等于1，统称为非铁磁性物质。r 1的物质叫铁磁性物质。3、磁场强度、磁场强度 磁场中某点的磁通密度B与媒介质磁导率的比值叫该点的磁场强度。用H来表示，即：在国际单位制中，B的单位是特斯拉，的单位是亨利/米，则H的单位是安培/米。磁场强度H也是矢量，在均匀媒介质中，其方向与磁通密度B的方向一致。三、铁磁性

7、物质（材料）基本概念 客观世界的物质从导磁性能的角度看，可分为客观世界的物质从导磁性能的角度看，可分为铁磁材料和非铁磁材料。铁磁材料和非铁磁材料。能被磁化的材料称为铁磁材料，如铁、钴、镍能被磁化的材料称为铁磁材料，如铁、钴、镍等都是铁磁材料。铁磁材料的导磁性能好，对等都是铁磁材料。铁磁材料的导磁性能好，对磁通的阻碍作用很小。当把铁磁材料放在磁场磁通的阻碍作用很小。当把铁磁材料放在磁场中时，磁通将集中通过铁磁材料，因此说铁磁中时，磁通将集中通过铁磁材料，因此说铁磁物质是磁场的良导体。物质是磁场的良导体。非铁磁材料很难被磁化，如空气、木材等，这非铁磁材料很难被磁化，如空气、木材等，这些材料导磁性能

8、很弱，对磁通的阻碍作用很大。些材料导磁性能很弱，对磁通的阻碍作用很大。这样的材料放在磁场中，很难有磁通通过。这样的材料放在磁场中，很难有磁通通过。1.铁磁物质的磁化曲线铁磁物质在磁化过程中的铁磁物质在磁化过程中的B-H关系曲线称为磁化曲线，关系曲线称为磁化曲线，如图如图5-6所示。由于所示。由于B落后于落后于H变化（磁滞性），磁化曲变化（磁滞性），磁化曲线不是一条曲线，而是一个回线，又称磁滞回线。从线不是一条曲线，而是一个回线，又称磁滞回线。从图图5-6中我们可看到，磁滞回线的路径是中我们可看到，磁滞回线的路径是Oabcdefa。磁磁化化曲曲线线2磁饱和性当当H增大到一定值时，增大到一定值时，

9、B几乎不再随几乎不再随H变化，即变化，即达到了饱和值，这种现象称为磁饱和。或者说：达到了饱和值，这种现象称为磁饱和。或者说：“B不会随不会随H的增强而无限增强，的增强而无限增强，H增大到一定增大到一定值时，值时，B不能继续增强。不能继续增强。”3.高导磁性磁导率可达磁导率可达102104，由铁磁材料组成的，由铁磁材料组成的磁路磁阻很小，在线圈中通入较小的电磁路磁阻很小，在线圈中通入较小的电流即可获得较大的磁通。流即可获得较大的磁通。4.磁滞性铁芯线圈中通过交变电流时，铁芯线圈中通过交变电流时，H的大小和方向都的大小和方向都会改变，铁芯在交变磁场中反复磁化，在反复磁会改变，铁芯在交变磁场中反复磁

10、化，在反复磁化的过程中，化的过程中，B的变化总是滞后于的变化总是滞后于H的变化。的变化。5.铁磁材料的类型（1）软磁材料。磁导率高，磁滞特性不明显，矫顽力和剩）软磁材料。磁导率高，磁滞特性不明显，矫顽力和剩磁都小，磁滞回线较窄，磁滞损耗小。磁都小，磁滞回线较窄，磁滞损耗小。（2）硬磁材料。剩磁和矫顽力均较大，磁滞性明显，磁滞）硬磁材料。剩磁和矫顽力均较大，磁滞性明显，磁滞回线较宽。回线较宽。（3）矩磁材料。只要受较小的外磁场作用就能磁化到饱和，）矩磁材料。只要受较小的外磁场作用就能磁化到饱和，当外磁场去掉的，磁性仍保持，磁滞回线几乎成矩形。当外磁场去掉的，磁性仍保持，磁滞回线几乎成矩形。四、磁

11、路基本定理在电工技术中不仅要讨论电路问题，还将在电工技术中不仅要讨论电路问题，还将讨论磁路问题。因为很多电工设备与电路讨论磁路问题。因为很多电工设备与电路和磁路都有关系，如电动机、变压器、电和磁路都有关系，如电动机、变压器、电磁铁及电工测量仪表等。磁铁及电工测量仪表等。磁路问题与磁场有关，与磁介质有关，但磁路问题与磁场有关，与磁介质有关，但磁场往往与电流相关联，所以要讲磁路和磁场往往与电流相关联，所以要讲磁路和电路的关系以及磁和电的关系。电路的关系以及磁和电的关系。1.磁路、主磁通和漏磁通（1）磁路。线圈通有电流将有磁场产生，有磁场就有）磁路。线圈通有电流将有磁场产生，有磁场就有磁通。磁通通过

12、某一单位面积产生磁感应强度。磁感磁通。磁通通过某一单位面积产生磁感应强度。磁感应强度与磁力线具有同样的性质，形成闭合回路。所应强度与磁力线具有同样的性质，形成闭合回路。所以，通常由硅钢片制成铁芯能使磁通集中通过的回路以，通常由硅钢片制成铁芯能使磁通集中通过的回路称为磁路，通俗地说：磁路就是磁通通过的路径。可称为磁路，通俗地说：磁路就是磁通通过的路径。可以说，磁路就是局限在一定路径内部的磁场。以说，磁路就是局限在一定路径内部的磁场。（2）主磁通与漏磁通）主磁通与漏磁通在电动机和变压器内，常把线圈套装在铁芯上。当线在电动机和变压器内，常把线圈套装在铁芯上。当线圈内通有电流时，就会在线圈周围的空间形

13、成磁场，圈内通有电流时，就会在线圈周围的空间形成磁场，由于铁芯的导磁性能比空气好得多，所以绝大部分磁由于铁芯的导磁性能比空气好得多，所以绝大部分磁通将在铁芯内通过，这部分磁通称为主磁通。围绕载通将在铁芯内通过，这部分磁通称为主磁通。围绕载流线圈和部分铁芯周围的空间，还存在少量分散的磁流线圈和部分铁芯周围的空间，还存在少量分散的磁通，这部分磁通称为漏磁。通，这部分磁通称为漏磁。2、磁路基本定律1）磁路的欧姆定律一个磁路中的磁阻等于一个磁路中的磁阻等于“磁动势磁动势”与磁通量的比值。与磁通量的比值。这个定义可以表示为：这个定义可以表示为：式中：式中：Rm称为磁阻，单位为安培匝每韦伯，或匝数每称为磁

14、阻，单位为安培匝每韦伯，或匝数每亨利亨利；F=NI称为磁动势，即线圈匝数与电流的乘积，单位为安培称为磁动势，即线圈匝数与电流的乘积，单位为安培匝；匝；是磁通量，单位为韦伯。是磁通量，单位为韦伯。或或 =F/Rm可以这样理解：可以这样理解：磁路中的磁通磁路中的磁通 等于作用在该磁路上的磁动势等于作用在该磁路上的磁动势F除以磁路的磁阻除以磁路的磁阻Rm，这就是磁路的欧姆定律，这就是磁路的欧姆定律，与电路欧姆定律类似。与电路欧姆定律类似。磁通量总是形成一个闭合回路，但路径与周围物磁通量总是形成一个闭合回路，但路径与周围物质的磁阻有关。它总是集中于磁阻最小的路径。质的磁阻有关。它总是集中于磁阻最小的路

15、径。空气和真空的磁阻较大，而容易磁化的物质，例空气和真空的磁阻较大，而容易磁化的物质，例如软铁，磁阻则较低。如软铁，磁阻则较低。特别注意：因铁磁物质的磁阻特别注意：因铁磁物质的磁阻Rm不是常数，它不是常数，它会随励磁电流会随励磁电流I的改变而改变，因而通常不能用的改变而改变，因而通常不能用磁路的欧姆定律直接计算，但可以用于定性分析磁路的欧姆定律直接计算，但可以用于定性分析很多磁路问题。很多磁路问题。2）磁路的基尔霍夫第一定律）磁路的基尔霍夫第一定律一个分支磁路如下图所示，磁路的基尔霍夫第一定律一个分支磁路如下图所示，磁路的基尔霍夫第一定律表明：进入和穿出任一封闭面的总磁通的代数和等于表明：进入

16、和穿出任一封闭面的总磁通的代数和等于零，或穿入任一封闭面的磁通量总是等于穿出该封闭零，或穿入任一封闭面的磁通量总是等于穿出该封闭面的磁通量，即：面的磁通量，即：或 3）磁路的基尔霍夫第二定律）磁路的基尔霍夫第二定律磁路的基尔霍夫第二定律表明：沿任一闭合磁路，磁压降的代数磁路的基尔霍夫第二定律表明：沿任一闭合磁路，磁压降的代数和恒等于磁动势的代数和。或表示闭合磁路的磁动势等于各段磁和恒等于磁动势的代数和。或表示闭合磁路的磁动势等于各段磁路的磁势降之和，即闭合磁路：路的磁势降之和，即闭合磁路：也可以表达为也可以表达为在下图中，沿在下图中，沿l1、l2组成的闭合磁路，取组成的闭合磁路，取l1为正方向

17、，则有：为正方向，则有：4）磁路和电路的基本物理量的对比）磁路和电路的基本物理量的对比磁路和电路的基本物理量的对比有助于同学们更好地磁路和电路的基本物理量的对比有助于同学们更好地理解磁路的物理量和磁路基本定理及定律，如下表所理解磁路的物理量和磁路基本定理及定律，如下表所示。示。HmH/m（亨利/米）电 路磁 路基本物理量单 位基本物理量单 位电流 A（安）磁通 Wb（韦伯）电动势 V（伏）磁动势 A（安培匝）电压降 V（伏）磁压降 A（安培匝）电阻 （欧姆）磁阻 1/H（安培匝每韦伯）电导 S（西门子）磁导 H（亨）电阻率（欧姆米）磁导率 H/m（亨利/米）磁路和电路的差别：磁路和电路的差别：

18、（1）电路中有电流）电路中有电流I时，就有功率损耗；而在直流磁路时，就有功率损耗；而在直流磁路中，维持一定的磁通量，铁芯中没有功率损耗。中，维持一定的磁通量，铁芯中没有功率损耗。（2）在电路中可以认为电流全部在导体中流通，导线外）在电路中可以认为电流全部在导体中流通，导线外没有电流；在磁路中则没有绝对的磁绝缘体，除铁芯中没有电流；在磁路中则没有绝对的磁绝缘体，除铁芯中的主磁通外还必须考虑有漏磁通散布在周围。的主磁通外还必须考虑有漏磁通散布在周围。（3）电路中电阻率）电路中电阻率 在一定温度下恒定不变，而由铁磁在一定温度下恒定不变，而由铁磁材料构成的磁路中，磁导率材料构成的磁路中，磁导率 不是常

19、值，它随不是常值，它随B变化而变变化而变化，即磁阻化，即磁阻Rm随磁路饱和度增大而增大。随磁路饱和度增大而增大。（4）对线性电路计算时可以采用叠加定理，但对于铁芯）对线性电路计算时可以采用叠加定理，但对于铁芯磁路，饱和时为非线性，计算时不能采用叠加定理。磁路，饱和时为非线性，计算时不能采用叠加定理。所以，磁路和电路仅是一种数学形式上的类似，而不是所以，磁路和电路仅是一种数学形式上的类似，而不是物理本质的相似。物理本质的相似。五、电磁感应五、电磁感应 由导体切割磁力线或在闭合线圈中磁通量发生变化而产生电动势的现象，称为电磁感应。由电磁感应产生的电动势称为感应电动势，由感应电动势产生的电流称为感应

20、电流或感生电流。产生电磁感应的条件是：一种情况是导体与磁力线间发生相对切割运动，另一种情况是线圈中的磁通量发生变化。感应电流的方向感应电流的方向闭合电路中的部分导体做切割磁力线运动时产生的感应电流的方向，可以用右手定则来判定：伸开右手，使大拇指与其余四指垂直，并且在同一平面内，让磁力线垂直穿过手心，大拇指指向导体切割磁力线的方向，则其余四指所指的方向就是感应电流的方向。楞次定律：感应电流具有这样的方向，它产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。应用楞次定律判定感应电流的方向的具体步骤是：（1）明确原磁场的方向，确定穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少。（2）根据楞次定律确定感应电流的磁场方

21、向，穿过闭合回路的磁通量增加，则感应电流磁场的方向与原磁场的方向相反；若穿过闭合回路的磁通量减少，则感应电流磁场的方向与原磁场的方向相同。（3）根据安培定则，由感应电流的磁场方向，确定感应电流的方向。电磁感应定律电磁感应定律 电路中感应电动势的大小与穿过该电路的磁通量的变化率成正比，这就是法拉第电磁感应定律。线圈有N匝，则可看做有N个单匝线圈串联而成，且每匝线圈内磁通量变化情况相同，所以N匝线圈的感应电动势大小是单匝时的N倍。即：导线切割磁力线时所产生的感应电动势的一般公式为：导体运动速度与导体本身垂直，与磁力线成角。六、电感器六、电感器 用导线绕制而成的线圈就是一个电感器，也称电感元件，用文

22、字符号L表示，电路中符号如下：电流通过电感线圈时产生磁场，磁场具有能量，所以电感器与电容器一样，也是一种储能元件。电感与电感与磁链当电流I通过有N匝的线圈时，在每匝线圈中产生磁通量，则该线圈的磁链为:磁通量和磁链的单位都是韦伯（Wb），磁链是导电线圈匝数与穿过该线圈各匝的平均磁通量的乘积。空心线圈的磁通量L和磁链与电流I成正比，即 线圈的自感磁链 与电流I的比值称为线圈的自感系数，简称电感，用字母L表示。在国际单位制中，磁链 单位是韦伯（Wb），电流I单位是安培（A），则电感L单位是亨利（H）简称亨。电感的单位还有毫亨（mH）和微亨(H)。电感的物理意义是：它在数值上等于单位电流通过线圈时所产

23、生的磁链，即表示线圈产生磁链（磁通）本领的大小，线圈电感L越大，通过相同电流时，产生的磁链也越大。电感L是线圈的固有特性，其大小只由线圈本身因素决定，即与线圈匝数，几何尺寸、有无铁心及铁心的导磁性质等因素有关，而与线圈中有无电流或电流大小无关。电感的主要参数电感的主要参数 1、感抗：电感线圈对交流电流呈现出的一种特殊的阻碍作用。电感器的感抗大小由电感量和频率两个因素确定，感抗的计算公式 2、标称电流：又称额定电流，是电感器的一个主要参数，指电感器在正常工作时所允许通过的最大电流。使用中，电感器的实际工作电流必须小于标称电流，否则电感线圈将会严重发热甚至烧毁。3、品质因数：是衡量线圈品质好坏的一

24、个物理量，用字母“Q”表示。值表示线圈的品质，值越高，说明电感线圈的功率损耗越小，效率越高。4、分布电容：是线圈匝与匝之间、线圈与屏蔽罩之间、线圈与底板间存在的电容称为分布电容，它的存在使线圈的品质因数降低，稳定性变差，所以分布电容越小越好。七、识别各种各样的电感七、识别各种各样的电感 铁芯电感铁芯电感空心电感空心电感可调电感可调电感贴片电感贴片电感色环电感色环电感工字电感工字电感电感器的标称方法及参数：电感器的标称方法及参数：常用电感器的标称方法有三种：(1)直标法：即将电感量直接印在电感器上，如下图。(2)色标法：即用色环表示电感量，第一、二位表示有效数字，第三位表示倍率，第四位为误差。数

25、字与颜色的对应关系和色环电阻标注法相同，单位为H。如：四道环分别为棕、黑、金、金 表示1H、5%的电感。(3)数码法：标称电感值采用三位数字表示，前两位数字表示电感值的有效数字，第三位数字表示0的个数，单位为H。如：104表示10104H，即0.1H。电感的测量及好坏判断电感的测量及好坏判断 常用的电感，其电感量是很小的，可用万用表简单判断其好坏。电感的问题可能有：断路、短路、电感量减小（很少见的情况，多是由于潮湿引起的）等，可以的用万用表简单判断是否断路或短路，用R1档，迅速测量其阻值，一般应有几欧姆到几十欧姆阻值，可说明无断路或短路的情况。但理想电感器的阻值很小（接近于0）的，若测出电阻为

26、0，并不一定说明内部存在短路。对于一些较大的电感，也可以用小灯泡、小电池和电感器串联成简单的电路，用小磁针靠近电感器，小磁针应有所摆动，就说明电感器是好的。电感器的损坏可能表现为发烫或电感磁环明显损坏。若电感线圈不是严重损坏，而又无法确定时，可用电感表测量其电感量或用替换法来判断。电感测量的两类仪器：RLC测量仪（电阻、电感、电容三种都可以测量）和电感测量仪。电感值的测量又分两种情况：空载测量（理论值）和在实际电路中的测量（实际值）。用RLC测量仪在电感空载情况下的电感量的测量步骤如下：1、熟悉仪器的操作规则（使用说明），及注意事项。2、开启电源，预备1530分钟。3、选中L档，选中测量电感量

27、4、把两个夹子互夹并复位清零5、把两个夹子分别夹住电感的两端，读数值并记录电感量6、重复步骤4和步骤5，记录测量值，测58个数据。7、比较几个测量值：若相差不大（0.2uH以下）则取其平均值，记得电感的理论值；若相差过大（0.3 uH以上）则重复步骤2步骤6，直到取到电感的理论值。八、自感现象八、自感现象 自感现象自感现象这种由于流过线圈本身的电流发生变化，而引起的电磁感应现象叫自感现象，简称自感。自感电动势的大小与线圈的电感及线圈中外电流变化的快慢(变化率)成正比。自感对人们来说，既有利又有弊。九、互感现象九、互感现象 互感现象，是指一个线圈中的电流变化而引起与它相近的其它线圈产生感应电动势

28、的现象。同名端，就是绕在同一铁心上线圈，由于绕向一致而产生感应电动势的极性始终保持一致的端点叫线圈的同名端，在电路图中用“”或“*”表示。互感电动势的大小正比于穿过本线圈磁通的变化率，或正比于另一线圈中电流的变化率。当两个线圈互相平行且第一个线圈磁通的变化全部影响到第二个线圈时，互感电动势最大；当两个线圈互相垂直时，互感电动势最小。和自感一样，互感也有利有弊。十、互感线圈的同名端的判十、互感线圈的同名端的判定定 1、交流电压法：如图4.22所示将两个线圈的任意两端联在一起，其中的一个绕组的两端加一个交流低电压，用交流电压表分别测出端电压U1、U2和U3，若U3是两个绕组的电压之差，即U3=U1

29、-U2则1、3为同名端，当然2、4也为同名端。若U3两端电压为两绕组端电压之和。U3=U1+U2则1、4为同名端，当然2、3也为同名端。2、直流电压法：干电池一节，万用表一块，接成如图4.23所示电路。将万用表打在直流电压档位（如5V）以下，或直流电流档，如5mA，当开关闭合的瞬间，如果万用表的指针正向偏转，或开关断开的瞬间反向偏转，红表笔接的3头和电池正极接的头1为同名端，反向摆时黑表笔接的头4和电池正极接的头1是同名端。当然，在这个测量电路里，也可以不接开关K，也就是第一个线圈直接与电池接通，而后用两表笔去碰触3、4两端头，其同名端的判定与上述结果一样。十一、单相变压器1单相变压器基本工作

30、原理下图为一最简单的单相双绕组变压器，它由一组铁芯和绕在铁芯柱上的两个绕组组成。其中接电源的绕组N1叫原绕组（又称初级绕组、一次绕组），接负载的绕组N2称为副绕组（又称次级绕组、二次绕组）。变压器的工作原理是以铁芯中集中通过的磁通为桥梁的典型的互感现象，原绕组加交变电流产生交变磁通，副绕组受感应而生电。它是电磁电转换的静止电磁装置。两个绕组只有磁耦合没有电联系。2变压器的空载运行及变压器的变压比ku变压器的空载运行即原绕组接交流电源，副绕组不带负载（和负载断开）时的运行状况。当一次绕组接交流电源后，就有激磁电流存在，该电流在铁芯中可产生一个交变的主磁通。磁通在两个绕组中分别产生感应电势，若原绕

31、组和副绕组的电流、电压、电势正方向的规定符合楞次定律，则根据电磁感应定律有：可以证明：空载时，变压器的变压比ku，即原绕组电压有效值U1与副绕组电压有效值U2之比近似等于原绕组匝数N1与副绕组匝数N2之比。ku 说明原、副绕组中电压与其匝数成正比。从此式还可以看出，若固定U1，只要改变匝数比即可达到改变电压的目的。若N2N1，则为升压变压器；若N2N1，则为降压变压器；若N2N1，则为隔离变压器。3变压器的负载运行及变压器的变流比ki如图，设此时原绕组的电流为i1，则根据磁通势的概念，可以证明当变压器接近满载时，I1 N1 I2 N2即：式中说明当变压器带负载运行时，原、副绕组中电流与其匝数成

32、反比，这便是变流作用，其中ki称为变压器的变流比。注意：实际上，变压器在绕定后，即变流比不变的情况下，原绕组电流I1的大小就由副绕组电流I 2的大小决定；当副绕组断开时，此时原绕组中也只有很小的空载电流。4变压器的变阻抗作用变压器的变阻抗作用是电子技术中的一种典型应用，即阻抗匹配。即为使某一特定负载从信号源中获取最大功率，常在其前面配置一个变压器，使其满足的匹配条件。为负载配置变压器后的等效阻抗，为信号源内阻抗。又称为的等效阻抗，如图所示，也即将ZL折算到原边时的等效阻抗。变压器的变阻抗计算公式 （1）当变压器副边接入负载阻抗时，相当于原边电路中具有等效阻抗。（2）当副边的阻抗一定时，通过选取不同匝数比的变压器，就可在原边电路中得到不同的等效阻抗。只要配备的变压器变比合适，便可使信号源提供最大功率给负载，这时，负载和电源相匹配。