电动势在电路中能够无视导体电阻对于电流的阻力,让闭合的导体回路中的电荷流动起来。在变压器空载中同样存在着电动势,不过此时的电动势与原边感应有很大的关系。
今天来说说变压器空载在较为理想的状态下,如何对原边感应电动势进行判断。
如图1所示,在理想模式下变压器原边加电压ui,通过原边N1线圈回路产生电流i1,变化的i1引起N1线圈中Φ的变化(以i1增大为例说明),因为通过N1线圈中的磁通发生了变化,一定会在N1线圈两端产生感应电动势,那么问题来了,原边产生的感应电动势的方向如何确定?N1线圈相对于ui来说是感性负载,当ui恒压不变时,电压值全部加在N1线圈两端,但是若ui不是恒压会出现什么情况呢?
如要判断电动势,最简单的概念为以电感定义切入。电感定义可以描述为,当流通电流欲改变时,会出现电动势来阻止此电流的改变。简单来说,变压器之主端电压,应该永远与电源供应电压方向相反(正对正,负对负)。这也是变压器最重要的一个特性,否则在无负载情况下,变压器一定直接烧毁(初级线圈铜阻抗一般很小,供应电压如果直接除以此阻抗,会产生一个很大电流)。
按照之前的假设,初级绕组阻抗为0。那么仍要考虑感抗影响。当ui不为恒定,则i0也会随之变化(从电路阻抗分析来看)。而i0之变化,就产生了磁动势之变化。所以,不管ui如何改变,只要初级线圈匝数够,不考虑绕组所能承载的电流,那么,变压器初级所产生的电压永远与其相等。
如果要描述电感成为一个电源,电感上的确产生了一个反电动势,此电动势与电源端正正相接,副副相接,理想上成为了一个电路的平衡。
但要注意电流方向存在的问题。如果单纯考虑电源端电流方向为正流向负,那么电感中电流也是一样的,为正流向负极。
电流方向从始至终没改变过,因为电感的功用在于阻碍电流变化,而非改变电流方向。如果需要,可以看一下变压器等效图来思考更为容易。
电流从电源出来后,以一样的方向,流经激磁分路,一些成了磁芯损耗,一些变成自感能量后再返回电源端。而返回电源端时,就会因为电感量大小而有了相位差,但这代表的是电流传送上的延迟,而非反向。
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