变压器的工作原理是什么？

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，其中连接电源的绕组称为初级线圈，其余称为次级线圈。它可以变换交流电压、电流和阻抗。最简单的铁心变压器由软磁材料制成的铁心和套在铁心上的两个不同匝数的线圈组成。

铁芯的作用是加强两个线圈之间的磁耦合。为了减少铁中的涡流和磁滞损耗，铁芯由涂漆的硅钢片制成。两个线圈之间没有电连接，是用绝缘铜线(或铝线)制成的。与交流电源相连的一个线圈称为初级线圈(或初级线圈)，与电器相连的另一个线圈称为次级线圈(或次级线圈)。

实际的变压器非常复杂，不可避免地存在铜损(线圈电阻发热)、铁损(铁芯发热)、漏磁(空气封闭的磁感应线)。为了简化讨论，这里只介绍理想变压器。理想变压器成立的条件是:忽略漏磁通，忽略一、二次绕组电阻，忽略铁芯损耗，忽略空载电流(二次绕组开路时一次绕组中的电流)。

比如电力变压器在满负荷运行时(二次绕组额定输出功率)接近理想变压器。变压器是利用电磁感应原理制成的静电电器。当变压器的初级线圈接入交流电源时，铁芯中产生交变磁通，一般用φ表示。

一、二次线圈中的φ相同，φ也是简谐函数，表示为φ = φ msin ω t，根据法拉第电磁感应定律，一、二次线圈中感应电动势为e1=-N1dφ/dt，e2=-N2dφ/dt。其中N1和N2是初级和次级线圈的匝数。

从图中可以看出，U1=-e1，U2=e2(初级线圈的物理量用下角标1表示，次级线圈的物理量用下角标2表示)，其复有效值为U1 =-E1 = JN1ω φ，U2 = E2。由上式可得，U1/ U2=-N1/N2=-k，即变压器一、二次绕组电压有效值之比等于其匝数比，一、二次绕组电压相位差为π。

进而得出U1/U2=N1/N2。

空载电流可以忽略时，I1/ I2=-N2/N1，即一、二次线圈电流的有效值与其匝数成反比，相位差为π。

进而，可以得到I1/ I2=N2/N1。

理想变压器的初级绕组和次级绕组的功率相等。P1=P2。说明理想变压器本身是没有功率损耗的。实际变压器中总有损耗，其效率为η=P2/P1。电力变压器的效率很高，可以达到90%以上。

扩展数据:

变压器特性参数:

1，工作频率

变压器铁损与频率关系很大，要根据使用频率来设计和使用，使用频率称为工作频率。

2.额定功率

在规定的频率和电压下，变压器能长时间工作而不超过规定温升的输出功率。

3.额定电压

指变压器线圈上允许施加的电压，工作时不应大于规定值。

4、电压比

指变压器一次电压与二次电压之比，不同于空载电压比和负载电压比。

5、空载电流

当变压器副边开路时，原边仍有一定的电流，称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。对于50Hz的电力变压器，空载电流基本上等于磁化电流。

6、空载损耗

指变压器次级开路时在初级测得的功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流对初级线圈铜电阻造成的损耗(铜损)，很小。

7.效率

指二次功率P2与一次功率P1之比的百分比。一般来说，变压器的额定功率越大，效率越高。

8.绝缘电阻

表示变压器绕组之间以及绕组与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻与所用绝缘材料的性能、温度和湿度有关。

参考资料:

百度百科-变形金刚