《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》課件-項(xiàng)目六. 電磁感應(yīng)的認(rèn)知

電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社【任務(wù)目標(biāo)】（1）理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，掌握楞次定律和右手定則（2）理解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的概念，掌握電磁感應(yīng)定律以及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式。（3）理解自感現(xiàn)象，及自感現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用。（4）理解互感現(xiàn)象，互感電動(dòng)勢(shì)，互感線圈的同名端的概念，并了解互感現(xiàn)象在實(shí)際生活中的應(yīng)用。（5）了解渦流和磁屏蔽的概念及其在工程技術(shù)上的應(yīng)用。（6）了解變壓器的基本構(gòu)造、工作原理、用途、種類。

項(xiàng)目六.電磁感應(yīng)的認(rèn)知電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社1.電磁感應(yīng)電流的產(chǎn)生知識(shí)鏈接（一）電磁感應(yīng)現(xiàn)象在發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)之后，人們自然想到，既然電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，反過來磁場(chǎng)是不是也能產(chǎn)生電流呢？①電磁感應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)之一操作方法表針是否偏轉(zhuǎn)說明導(dǎo)體左右運(yùn)動(dòng)偏轉(zhuǎn)閉合電路中有電流流過導(dǎo)體上下運(yùn)動(dòng)不偏轉(zhuǎn)閉合電路中無電流流過導(dǎo)體靜止不動(dòng)不偏轉(zhuǎn)閉合電路中無電流流過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)：閉合電路中一部分導(dǎo)體切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中就有電流產(chǎn)生。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社②電磁感應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)之二操作方法表針是否偏轉(zhuǎn)說明條形磁鐵插入螺線管偏轉(zhuǎn)閉合電路中有電流流過條形磁鐵撥出螺線管偏轉(zhuǎn)閉合電路中無電流流過條形磁鐵放入螺線管靜止不動(dòng)不偏轉(zhuǎn)閉合電路中無電流流過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：磁場(chǎng)上下移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體作切割磁力線運(yùn)動(dòng)，閉合電路中就有電流產(chǎn)生。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社③電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)之三操作方法線圈A中磁場(chǎng)的變化電流表是否有偏轉(zhuǎn)線圈B所在電路有是否產(chǎn)生電流閉合開關(guān)的瞬間增大偏轉(zhuǎn)有電流閉合開關(guān)，A電流穩(wěn)定后沒變化無偏轉(zhuǎn)無電流閉合開關(guān)，A電流穩(wěn)定后，改變變阻器使電阻增大減小偏轉(zhuǎn)有電流閉合開關(guān)，A電流穩(wěn)定后，改變變阻器使電阻減小增大偏轉(zhuǎn)有電流斷開開關(guān)的瞬間減小偏轉(zhuǎn)有電流實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在導(dǎo)體和磁場(chǎng)不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況下，只要穿過閉合回路的磁通發(fā)生變化，閉合電路中就有電流產(chǎn)生。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)面積為S且與磁場(chǎng)方向垂直的平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S的乘積，叫做穿過這個(gè)平面的磁通量，簡(jiǎn)稱磁量Φ，即Φ=B×S。磁感應(yīng)強(qiáng)度B面積S磁量Φ結(jié)論實(shí)驗(yàn)一不變改變改變E≠0實(shí)驗(yàn)二改變不變改變E≠0實(shí)驗(yàn)三改變不變改變E≠0由此可知，只要穿過閉合電路的磁通發(fā)生變化，閉合電路中就會(huì)有電流產(chǎn)生，這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流，而感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:①電路是閉合且導(dǎo)通的；②穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社2電磁感應(yīng)電流的方向判定方法：伸開右手，讓大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。右手定則（判定感應(yīng)電流的方法）電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社楞次定律回路中的感應(yīng)電流的流向，總是使感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的磁通的變化，這就是楞次定律。具體步驟是：首先要明確原來磁場(chǎng)的方向以及穿過閉合電路的磁通是增加還是減少，然后根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，即穿過線圈的磁通增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向和原來的磁場(chǎng)方向相反，阻礙磁通的增加；穿過線圈的磁通減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟原來磁場(chǎng)的方向相同，阻礙磁通的減少，即“增反減同”，最后利用安培定則來確定感應(yīng)電流的方向。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社3.電磁感應(yīng)定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如果長(zhǎng)度為l的導(dǎo)線以速度v運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與磁感線方向成θ角，切割磁感線的導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)時(shí)勢(shì)E，由實(shí)驗(yàn)與理論推導(dǎo)可知：E=Blvsinθ仔細(xì)觀察電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)，磁鐵插入或拔出速度越快，指針偏轉(zhuǎn)的角度越大，反之越小。而磁鐵插入或拔出的速度，反映的是線圈中磁通變化的速度，即線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈中磁通的變化率成正比，這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社如果用△φ=φ2-φ1表示單匝線圈在△t=t2-t1時(shí)間內(nèi)磁通的改變量，那么單匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：如果線圈有N匝，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為：

電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社例1:如圖6-6所示，在磁感強(qiáng)度為0.5T垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，讓長(zhǎng)為0.4m的導(dǎo)體AB垂直于金屬框以6m/s向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試確定導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向和大小。圖6-6例題1圖解：導(dǎo)體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電回路中磁通將增加，根據(jù)楞次定律判斷，導(dǎo)體AB中感應(yīng)電流的方向從A指向B，在磁場(chǎng)中切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是B端為正，A端為負(fù)。用右手定則判斷，結(jié)果相同。E=Blv=0.5×0.4×6=1.2V電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社例2：有一個(gè)100匝的線圈，在0.4S內(nèi)穿過它的磁通從0.01Wb增加到0.09Wb，試求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。解：根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知：△φ=φ2-φ1=0.09-0.01=0.08Wb電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社知識(shí)鏈接（二）自感和互感現(xiàn)象1.自感現(xiàn)象如圖6-7所示實(shí)驗(yàn)，先合上開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器R的電阻，使同樣規(guī)格的兩個(gè)燈泡A和B的亮度相同，再調(diào)節(jié)變阻器R1使兩個(gè)指示燈都正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)。再次接通電路時(shí)可以看到，與變阻器R串聯(lián)的燈泡B立刻發(fā)光，而與有線圈L串聯(lián)的燈泡A是慢慢變亮的。為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢？電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社原來，在接通電路的瞬間，電路中的電流增大，穿過線圈L的磁通也隨著增加。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，線圈中必然會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)楞次定律，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙線圈中電流的增大，因此，通過與線圈串聯(lián)的燈泡A的電流只能慢慢變大，燈泡A只能逐漸亮起來。自感現(xiàn)象：引起自身產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化而導(dǎo)致其自身產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。自感電動(dòng)勢(shì)：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)自感磁通：當(dāng)電流通過回路時(shí)，在回路內(nèi)就要產(chǎn)生磁通，符號(hào)Φ表示。ΨL=NΦL當(dāng)電流通過匝數(shù)為N的線圈時(shí)，線圈的每一匝都有自感磁通穿過，如果穿過線圈每一匝的磁通都一樣，那么，這個(gè)線圈的自感磁鏈電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社當(dāng)同一電流I通過結(jié)構(gòu)不同的線圈時(shí)，所產(chǎn)生的自感磁鏈ΨL各不相同。為了表明各個(gè)線圈產(chǎn)生自感磁鏈的能力，將線圈的自感磁鏈與電流的比值稱為線圈（或回路）的自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱電感，用符號(hào)L表示，單位是亨（H）。線圈的電感是由線圈本身的特性決定的，它與線圈的尺寸、匝數(shù)和媒介質(zhì)的磁導(dǎo)率有關(guān)，而與線圈中是否有電流或電流的大小無關(guān)。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社2.自感現(xiàn)象的應(yīng)用熒光燈的鎮(zhèn)流器就是利用線圈的自感現(xiàn)象特點(diǎn)一種典型應(yīng)用。它主要由燈管、鎮(zhèn)流器和啟輝器組成。鎮(zhèn)流器是一個(gè)帶鐵心的線圈。熒光燈電路原理圖圖電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社啟輝器結(jié)構(gòu)如圖所示，它是一個(gè)充有氖氣的小玻璃泡，里面裝有兩個(gè)電極，一個(gè)固定不動(dòng)的靜觸片和一個(gè)用雙金屬片制成的U形觸片。燈管內(nèi)充有稀薄的水銀蒸汽。當(dāng)水銀蒸汽導(dǎo)電時(shí)，就發(fā)出紫外線，使涂在管壁上的熒光粉發(fā)出柔和的光。由于激發(fā)水銀蒸汽導(dǎo)電所需的電壓比220V的電源電壓高得多，由此，熒光燈在開始點(diǎn)亮?xí)r需要一個(gè)高出電源電壓很多的瞬時(shí)電壓。在熒光燈點(diǎn)亮后正常發(fā)光時(shí)，燈管的電阻變得很小，只允許通過不大的電流，電流過大就會(huì)燒壞燈管，這時(shí)又要使加在燈管上的電壓低于電源電壓，這兩個(gè)方面的要求都是利用跟燈管串聯(lián)的鎮(zhèn)流器來達(dá)到的。啟輝器結(jié)構(gòu)電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社當(dāng)開關(guān)閉合后，電源把電壓加在啟輝器的兩極之間，使氖氣放電而發(fā)出輝光，輝光產(chǎn)生的熱量使U形觸片膨脹伸長(zhǎng)，跟靜觸片接觸而使電路接通，于是鎮(zhèn)流器的線圈和燈管的燈絲中就有電流通過。電路接通后，啟輝器中的氖氣停止放電，U形觸片冷卻收縮，兩個(gè)觸片分離，電路自動(dòng)斷開。在電路突然斷開的瞬時(shí)，通過鎮(zhèn)流器的電流突然減小，產(chǎn)生自感現(xiàn)象，鎮(zhèn)流器兩端就產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)高電壓，這個(gè)電壓和電源電壓都加在燈管兩端，使燈管中的水銀蒸氣激發(fā)開始導(dǎo)電，燈管開始發(fā)光。在熒光正常發(fā)光時(shí)，與燈管串聯(lián)的鎮(zhèn)流器就起著降壓限流作用，保證燈管的正常工作。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社3.磁場(chǎng)能量當(dāng)線圈中通有電流時(shí)，線圈中就要儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量，通過線圈的電流越大，儲(chǔ)存的能量就越多;在通有相同電流的線圈中，電感越大的線圈，儲(chǔ)存的能量越多，因此線圈的電感也反映了它儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的能力。與電場(chǎng)能量相比，磁場(chǎng)能量和電場(chǎng)能量有許多相同的特點(diǎn):（1）磁場(chǎng)能量和電場(chǎng)能量在電路中的轉(zhuǎn)化都是可逆的。線圈和電容器一樣是儲(chǔ)能元件，而不是電阻類的耗能元件。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社根據(jù)理論推導(dǎo)，線圈中的磁場(chǎng)能量WL，單位為J。要用公式計(jì)算（2））磁場(chǎng)能量的計(jì)算公式，在形式上與電場(chǎng)能量的計(jì)算公式相同。這里，線圈中通過的電流I與電容器兩端電壓相對(duì)應(yīng)，線圈的電感L與電容器的電容C相對(duì)應(yīng)。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社4.互感現(xiàn)象在圖6-10所示互感實(shí)驗(yàn)中，開關(guān)S閉合或斷開的瞬間，發(fā)現(xiàn)檢流計(jì)的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這說明當(dāng)線圈L1中的電流發(fā)生變化時(shí)，通過線圈的磁通也發(fā)生變化，該磁通的變化必然會(huì)在線圈L2中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。圖6-10互感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)互感現(xiàn)象是指兩相鄰線圈中，一個(gè)線圈的電流發(fā)生時(shí)導(dǎo)致穿過另一線圈的磁通量發(fā)生變化，從而在該線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社互感電動(dòng)勢(shì)在兩個(gè)有磁交鏈（耦合）的線圈中，互感磁鏈與產(chǎn)生此磁鏈的電流比值，稱為之兩個(gè)線圈的互感系數(shù)（或互感量），簡(jiǎn)稱互感，用符號(hào)M表示，即：由上式可知，兩個(gè)線圈中，當(dāng)其中一個(gè)線圈通有1A電流時(shí)，在另一線圈中產(chǎn)生互感磁鏈數(shù)，就是這兩個(gè)線圈的互感系數(shù)?；ジ邢禂?shù)的單位和自感系數(shù)一樣，也是H。通?；ジ邢禂?shù)只和之兩個(gè)回路的結(jié)構(gòu)、相互位置及媒介的磁導(dǎo)率有關(guān)，而與回路中的電流無關(guān)。只有當(dāng)媒介為鐵磁性材料時(shí)，互感系數(shù)才與電流有關(guān)。由互感產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為互感電動(dòng)勢(shì)。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社圖6-10的實(shí)驗(yàn)中，線圈L2中互感電動(dòng)勢(shì)的大小不僅與線圈L2中電流變化率的大小有關(guān)，而且還與兩個(gè)線圈的結(jié)構(gòu)以及它們之間的相對(duì)位置有關(guān)，當(dāng)兩個(gè)線圈相互垂直時(shí)，互感電動(dòng)勢(shì)最小；當(dāng)兩個(gè)線圈互相平行，且第一個(gè)線圈的磁通變化全部影響到第二個(gè)線圈時(shí)稱為全耦合，互感電動(dòng)勢(shì)最大。設(shè)兩線圈的互感系數(shù)M為常數(shù)，將在第二個(gè)線圈中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)為：同理，第二個(gè)線圈的電流i2發(fā)生變化，在第一個(gè)線圈中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)為：上式說明，線圈中的互感電動(dòng)勢(shì)，是與互感系數(shù)和另一線圈中電流的變化率的乘積成正比?；ジ须妱?dòng)勢(shì)的方向，可用楞次定律判定。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社互感線圈的同名端生產(chǎn)實(shí)踐中，人們習(xí)慣利用線圈同名端原理來判斷互感電動(dòng)勢(shì)的極性，了解線圈的繞向。我們把感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極性始終保持一致的端子稱為線圈的同名端，用“·”或“*”表示。如圖6-11所示，a端與c端有相同的標(biāo)記，是同名端，b端與d端均無標(biāo)記，也為同名端，而a端（或c端）與d端（或b端）為異名端。圖6-11同名端標(biāo)注電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社（a）線圈繞向相同（b）線圈繞向相反圖6-12同名端判斷當(dāng)線圈L1通入電流i，并且假定電流是隨著時(shí)間增大的，則電流所產(chǎn)生的自感磁通和在L2中產(chǎn)生的互感磁通也隨時(shí)間增加。由于磁通的變化，線圈L1中要產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，線圈L2中要產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)。它們的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通與Φ方向相反，以反對(duì)原磁通Φ的增加。根據(jù)安培定則，在圖3-12（a）中，線圈L的自感電動(dòng)勢(shì)從b指向a，線圈L2的互感電動(dòng)勢(shì)從d指向c。由此可見，a與c、b與d的極性相同。在圖3-12(b)中，線圈L1的產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)從b指向a，在線圈L2中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)從c指向d，可見a與d、b與c的極性相同。因此可以得出結(jié)論：線圈的同名端與兩線圈的相對(duì)位置有關(guān)，與兩線圈的繞向有關(guān)。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社綜合上面的分析，可以總結(jié)出線圈同名端的判斷基本步驟：①根據(jù)原線圈中電流方向，確定原磁通方向。②根據(jù)原線圈中電流的變化，判定穿過回路原磁通的變化情況。③根據(jù)楞次定律，假定互感線圈閉合來確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。④根據(jù)安培原則，由感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向可確定感應(yīng)電流方向，從而推導(dǎo)得出自感電動(dòng)勢(shì)和互感電動(dòng)勢(shì)的方向，并確定兩線圈的同名端。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社5.渦流和磁屏蔽（1）渦流把塊狀金屬放在交變磁場(chǎng)中，金屬塊內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種電流在金屬塊內(nèi)自成閉合回路，很像水的漩渦，因此稱為渦電流，簡(jiǎn)稱渦流。由于整塊金屬電阻很小，所以，渦流很大，這就不可避免地會(huì)使鐵心發(fā)熱，溫度升高，引起材料絕緣性能下降，甚至破壞絕緣造成事故。鐵心發(fā)熱，還使一部分電能轉(zhuǎn)換成熱能白白浪費(fèi)，這種電能損耗稱為渦流損耗。（a）電磁爐（b）電磁爐工作原理6-13電磁爐及其工作原理示意圖電磁爐是采用磁場(chǎng)感應(yīng)渦流加熱原理，它利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)磁力線通過含鐵質(zhì)鍋底部時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鍋體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱鍋內(nèi)食物。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社（2）磁屏蔽在變壓器或其他線圈產(chǎn)生的漏磁通會(huì)對(duì)電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生作用，影響示波管或顯像管中電子束的聚焦。為了提高儀器或產(chǎn)品的質(zhì)量，必須將產(chǎn)生漏磁通的部件實(shí)行磁屏蔽。將產(chǎn)生漏磁通的器件屏蔽起來，使其免受外界磁場(chǎng)的影響，這種措施稱為磁屏蔽。鐵磁材料和金屬良導(dǎo)體是常用的屏蔽材料，其原理是利用鐵磁材料高的磁導(dǎo)率引導(dǎo)磁力線通過高穿透材料，并在附近空間降低磁通密度而達(dá)到磁屏蔽的目的。如圖6-14所示.（a）無屏蔽（b）有屏蔽圖6-14磁屏蔽電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社知識(shí)鏈接（三）變壓器1.變壓器的種類和用途序號(hào)名稱圖片用途1高頻變壓器工作在較高頻率范圍，如高頻開關(guān)電源變壓器等2中頻變壓器工作在接收機(jī)變頻后的中頻范圍，如音響調(diào)諧的中頻變壓器等3低頻變壓器工作在低頻率范圍，如輸入變壓器、輸出變壓器、線間變壓器等電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社2.變壓器的基本構(gòu)造變壓器主要由鐵心和線圈兩部分組成，圖6-15是簡(jiǎn)單的單相變壓器的結(jié)構(gòu)。圖6-15簡(jiǎn)單的單向變壓器鐵心是變壓器的磁路部分，為了減小渦流和磁滯損耗，鐵心是用磁導(dǎo)率較高而且相互絕緣硅鋼片的疊裝而成的；線圈是變壓器的電路部分，是采用良好絕緣的漆包線、紗包線或絲包線繞成的。與交流電源相連的線圈稱為一次繞組，與負(fù)載（用電設(shè)備）相連的線圈稱二次繞組。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社3.變壓器的工作原理變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)原理。（1）變換交流電壓設(shè)變壓器一次繞組的匝數(shù)為N1，二次繞組的匝數(shù)為N2，穿過它們的磁通分別是Φ1和Φ2，那么一、二次繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為：電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社若漏磁通忽略不計(jì)，可以認(rèn)為一、二次繞組中的交變磁通相同，即Φ1=Φ2，由此可得：若不計(jì)繞組內(nèi)阻，繞組端電壓等于電動(dòng)勢(shì)，則：由此可見，變壓器一、二次繞組的端電壓之比等于這兩個(gè)線圈匝數(shù)比，即變壓器有交換交流電壓的作用。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社（2）變換交流電流根據(jù)能量守恒定律，在忽略變壓器內(nèi)部損耗的情況下，變壓器從電網(wǎng)中獲取的能量，即輸入功率等于輸出功率P1=P2而根據(jù)功率的公式，P1=U1I1，P2=U2I2，所以U1I1=U2I2由此可見，變壓器一、二次繞組的電流強(qiáng)度跟線圈的匝數(shù)成反比。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社（3）變換交流阻抗設(shè)變壓器一次側(cè)的輸入阻抗為│Z1│，二次側(cè)的負(fù)載阻抗為│Z2│，則：可見，在變壓器二次側(cè)接上負(fù)載阻抗│Z2│，就相當(dāng)于在電源側(cè)直接接上一個(gè)阻抗為│Z1│=k2│Z2│。因此，在負(fù)載和信號(hào)源之間接一變壓器可使兩者阻抗達(dá)到匹配，從而使負(fù)載得最大功率。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社4.小型變壓器常見故障的檢修方法（1）常見故障①變壓器自身問題：如端頭松動(dòng)、焊接不良、抗短路強(qiáng)度不足等②過負(fù)荷：過負(fù)荷是指變壓器長(zhǎng)期處于超過設(shè)定功率狀態(tài)下工作。會(huì)產(chǎn)生過高的溫度，從而導(dǎo)致絕緣的過早老化。③使用不當(dāng)：由于使用不當(dāng)造成的絕緣老化的速度加快。電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能西安電子科技大學(xué)出版社4.小型變壓器常見故障的檢修方法（2）故障分析及處理①鐵芯故障：首先測(cè)量各相繞組的直流電阻并進(jìn)行比較，如差別較大，則為