变压器负载运行时,初级和次级电压和电流的乘积相等,这是能量守恒,可是磁场的能量是哪里来的?变压器次级的负载上的电功率等于初级的电功率(电压和电流的乘积相等),也就是在相等时间内
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/20 04:20:35
变压器负载运行时,初级和次级电压和电流的乘积相等,这是能量守恒,可是磁场的能量是哪里来的?变压器次级的负载上的电功率等于初级的电功率(电压和电流的乘积相等),也就是在相等时间内
变压器负载运行时,初级和次级电压和电流的乘积相等,这是能量守恒,可是磁场的能量是哪里来的?
变压器次级的负载上的电功率等于初级的电功率(电压和电流的乘积相等),也就是在相等时间内,初级的能量消耗,等于次级的能量消耗,这符合能量守恒,但是电流有磁场的,磁场也是有能量的,那磁场的能量加上次级的能量不就大于初级的能量了吗?那不就不守恒了吗?
变压器负载运行时,初级和次级电压和电流的乘积相等,这是能量守恒,可是磁场的能量是哪里来的?变压器次级的负载上的电功率等于初级的电功率(电压和电流的乘积相等),也就是在相等时间内
如果您想要搞清楚这个问题,先要了解什么是“励磁电流”
变压器要传递能量,必须先要建立一个传递能量的途径,那就是磁场,该磁场是通过初级线圈的电流建立的,建立的磁场强度可以通过安培环路定理来计算：i*N=H*L （L不是感量,是磁路长度,这个式子严禁点来说应该是积分）
如果变压器次级开路,则初级电流全部用来建立磁场,但是这个电流是无功电流（电感实际是不消耗有功功率的）,换句话说,能量虽然产生了,但没有消耗
如果次级有负载,那么初级电流的一部分用来给负载传递有功功率,另外一部分用来继续产生励磁电流,但励磁电流和负载电流的相位是正交的,（因为一个是无功,另一个是有功）,因此初级电流实际是两个正交的电流的叠加：i1+j*i2 (i1是次级有功电流折算到初级的电流,i2是初级励磁电流),如果次级还有无功,只不过是把i1改写一下就可以了
需要的励磁电流是多大,是要根据负载来列方程的
能量是守恒的,理论上应该是初级的磁动势i*N等于次级磁动势i' * N'再加上励磁电流产生的那部分磁动势H*L,我们常说的初次级能量相等,是在忽略励磁电流的前提下,如果变压器磁心的磁导率很高,则励磁电流很小（因为H=B/u,u是磁导率,要产生相同的磁通量,只需要很小的H）,这样初次级的磁动势基本相等,励磁电流这部分能量被忽略掉了,所以才有初次级电流与绕组呈反比,电压与绕组呈正比（法拉第电磁感应定律,初级V*t等于磁链B*N*A等于次级的 V’ * t等于次级磁链B * N‘ *A,当然也是要在忽略励磁的前提下,由于初次级B,A,t 相等,很容易得到这个正比关系）
当然变压器还有自身的损耗,主要是铜损和铁损,铜损是变压器线圈的直流阻抗损耗,铁损是交流损耗,分涡流损耗和磁滞损耗,涡流主要是电磁场（因为变压器是交流信号,因此一定存在电磁场）在导体表面产生类似漩涡一样可自身自灭的电流造成损耗,磁滞损耗是磁心在经历了磁滞回线的一个周期后,由磁滞回线的面积产生的损耗（准确的说是电压和电流的相位差产生的损耗）
你可以理解成每时每刻初级电流都在分两股,一股产生磁场,另外一股传递到次级做功（当然也包括一切损耗掉的能量,因为损耗能量也是有功）,产生磁场这一股是无功,它不消耗能量,但与初级在不停的进行能量交换,与次级电流相位是正交的