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最简单的无线传电原理,什么是变压器?交流电比直流电有啥好处?

2018-06-02 09:46:27 德州信平电子有限公司 阅读

最简单的无线传电装置就是生活中常见的变压器,它由两组线圈组成,分别是初级和次级线圈。如下图所示

最简单的无线传电原理,什么是变压器?交流电比直流电有啥好处?

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根据电磁感应原理,变化的电流周围会产生磁场,变化的磁场又会感应出电磁场,当左边初级线圈中有变化的电流时,会在空间中感应出变化的磁场,变化的磁场磁感线穿过右边副线圈时就会在副线圈中感应出变化的电场出来。可以看到,左边的初级线圈和右边的次级线圈之间是并没有用导线连接的,电能量却从左边传到了右边。这就是最简单的无线传电,点能通过先转化为看不见摸不着的电磁能再转换为电能实现了短距离的无线传输。由于左边电流产生的磁场并没有完全传递到右边线圈,故会有很多能量丢失,于是如上图所示,给两个线圈之间加上一个导磁的铁芯,这样左边线圈中电流产生的磁场就更好的通过铁芯传递到右边线圈,从而提高了变压器传输效率。

变压器变压和线圈的关系

在一般的电力变压器中,绕组电阻压降很小,可以忽略不计,因此在原边绕组中可以认为电压U1=E1。由于副边绕组开路,电流I2=0,它的端电压U2与感应电动势E2相等,即U2=E2。所以由上面的原、副边感应电动势公式得:

公式中K为原边电压U1和副边电压U2之比,这个K的数值称为变压器的变压比。

由上是表明,变压器原、副边绕组的电压比等于原、副绕组的匝数比,因此如果要原、副边绕组有不同的电压,只要改变他们的匝数即可。当N1>N2时,K>1,变压器降压;当N1<N2时,K<1,变压器升压。

从上可以知道,只有交流电信号才能产生磁场,并利用变压器进行升压降压。而电能升压降压对是很有用的,高压传输对电能的损耗会比低压小很多。所以这就是为什么中国的电网采用特高压技术的原因。在电能传输上可以看出交流电是要优于直流电的传输效率的。而交流电转换为直流电也是很方便的。

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