變壓器
1.定義 :
電力變壓器是通過電磁把一種等級的電壓轉換成同頻率的另一種等級的電壓的一種靜止的電氣設
備。電力變壓器是電力系統主要的元件之一，常規型變壓器用於輸、受電（即升、降壓），變壓器
用於不同電壓等級的電力系統。在電力長途傳輸中，變壓器擔當重要的角色。
2.使用的原理 :
當把兩條線圈相互靠近,流於一邊一次線圈上電流所引起的磁力線,會交鍊到另一邊的二次線圈.如果改變
所流於一次線圈上的電流,那麼交鏈於二次線圈上的磁力線,也將產生變化.
因此,於二次線圈處會因電磁感應,使在阻止該磁力線做變化的方向上,產生感應電動勢.如於二次線圈處
流入電流,將於一次線圈處引起相同現象,且產生感應電動勢來.
像這樣由在相互線圈上改變所流電流,已產生出感應電動勢現象,稱為互感作用.
2.變壓器結構
1)理論結構
把兩個線圈靠近,這時若改變一下所流於一次線圈上的電流,會因互感作用,使電流再做變化的瞬間,就給
予二次線圈感應電動勢.
因此一次線圈如果有不管在大小與方向皆做不斷變化之交流時,也會使二次線圈感應了隨電流改變之電
動勢.
在變壓器裡頭,把兩組線圈繞於共通鐵心,如於某一邊加入交流電壓,因共用鐵心使由易導磁力線材料做
成的關係,很容易傳送出變化的磁力線,致使同是易導性的線圈感應了電壓.
2)變壓器基本電路關係-第一種說明
一次線圈,二次線圈,電壓,電流的關係
加於一次線圈的電壓設為Ｅ1,產生二次線圈電壓設為E2,另又設一次線圈的繞圈數為N1圈,二次線圈
繞數為N2圈.
這時E1與E2大小的比例會與兩線圈N1與N2的比成正比. (E1/E2=N1/N2)
除電壓之外,電流也會依據此比例做改變,而電流的大小與線圈繞線數成反比變化.(I1/I2=N2/N1)
變壓器藉由適當選擇繞線比,不只可以改變電壓亦可以改變電流.
二次線圈側的電壓與電流乘積則為變壓器的額定容量.
3)變壓器基本電路關係-第二種說明
此變壓器利用電能與磁能轉換感應的原理，將兩組線圈繞製在共同的「鐵心（core）」上，如圖所
示，連接電源端的稱為「一次線圈」或「主線圈(primary coil)」，連接負載端的稱為「二次線
圈」或「副線圈（secondary coil）」。
當一次線圈接上交流電源，於該線圈通過的電流會在鐵心中產生磁通量變化，另一端的二次線圈會
因為感應的電動勢（emf），而產生另一個相同頻率的交流電。故感應電壓與線圈匝數成正比，若
二次側線圈數（N2）大於一次側線圈數(N1)，則該變壓器為「升壓變壓器」，反之若則為「降壓變
壓器其主要利用電磁感應原理，當交流電流通至初級線圈時，會在磁芯內產生與線圈成直角之磁束
(S - > N)，利用此磁束，在二次線圈產生電壓，此電壓的大小與所繞的圈數成正比。二次線圈從
主線圈感應到電磁流而產生電壓與電流，圈數越高感應電壓越高
3)變壓器鐵心由多薄鐵板重疊置成的原因 :
因磁力線改變會引起感應電動勢,此情況會產生於線圈,鐵心和鋼板,使其產生電流流動.而這種電流稱
為渦電流.當渦電流一旦流入鐵心和鋼板時,會因其上的電阻而產生熱,會產生功率損耗的現象.
為防止此現象,可將鐵心切成薄片,彼此之間加入絕緣,這樣便不易流入渦電流.或者使用矽鋼片,可增加
電阻,使渦電流不易通行.
當減少渦電流於磁滯後,仍會燙.這時便加入絕緣油來保護.因此變壓器又可以分為乾式與濕式2種.
a.濕式變壓器 :
內部加入了多氯聯苯的絕緣油(劇毒物)
好處 : 冷卻,絕緣,體積小
缺點 : 毒性,易燃性
b.乾式變壓器 :
乾式變壓器與油式變壓器的不同點：外觀上來說，乾式變壓器能直接看到鐵芯和線圈，大
多是使用矽橡膠套管，而且乾式變壓器是依靠空氣對流進行冷卻。乾式變壓器一般用於需
要防火及防爆地場所，適用於局部照明，電子線路等小容量變壓器。
缺點 : 很容易損壞(尤其是在含鹽特高區域), 絕緣不佳,體積大
優點 :乾淨環保.
3.範例 :
1)變壓器一次即二次線圈分別為300匝與150匝,如二次側在無載時測得的電壓為110V,則一次
側電源為多少伏?
公式 :V1/V2 = N1/N2
V1/110 = 300/150 = 2 V1 =220V
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