变压器的计算
- 的输出电位差变压器的(电压)取决于:
- 的转数在一次和二次线圈上
- 的输入电位差(电压)
- 计算公式如下:
- 这个方程可以用如下符号表示:
- 在哪里
- Vp=主线圈上的电位差(电压),单位为伏(V)
- V年代=次级线圈之间的电位差(电压),单位为伏特(V)
- np=主线圈匝数
- n年代=次级线圈匝数
- 上面的等式可以颠倒得到:
- 由上式可知:
- 的比变压器一次线圈和二次线圈之间的电位差为平等的与每个线圈匝数之比
工作的例子
变压器的主线圈有20圈,次线圈有800圈。主线圈的输入电位差为500v。
a)计算输出电位差
b)说明这是什么类型的变压器
考试技巧
当你用变压器方程的时候确保你用了相同字母(p或s)在是分子(上一行)的分数和相同字母(p或s)在分母(底线)分数。
如果你要找的变量在分数的分子(上一行)上,那么在计算中需要重新排列的事情就会更少。
在变压器的每一侧绕行的单独的线圈应被称为转而且不线圈。
变压器的效率
扩展
- 一个理想的变压器会是100%的效率
- 虽然变压器可以增加电源的电压,但由于能量守恒定律,它们不能增加功率输出
- 如果变压器的效率是100%:
输入功率=输出功率
- 计算电功率的公式为:
P=V×我
- 地点:
- P=功率单位为瓦(W)
- V电位差伏特(V)
- 我电流(安培)
- 因此,如果变压器的效率是100%,那么:
Vp×我p=V年代×我年代
- 地点:
- Vp=主线圈之间的电位差,单位为伏特(V)
- 我p=通过初级线圈的电流安培(A)
- V年代=次级线圈的电位差,单位为伏特(V)
- 我年代=通过次级线圈的电流,单位为安培(A)
- 上面的方程也可以写成:
P年代=Vp×我p
- 地点:
- P年代=输出功率(次级线圈产生的功率),单位:瓦(W)
工作的例子
旅行适配器中的变压器将115伏交流电源逐步提高到吹风机所需的230伏。电吹风有5a的电流流过。
假设变压器的效率是100%,计算从市电电源抽取的电流。
第一步:列出已知的数量
-
- 主线圈电压,Vp= 115伏
- 二次线圈电压,V年代= 230 v
- 次级线圈电流,我年代= 5 a
步骤2:写出方程,将已知值与从电源中提取的电流联系起来,我p
Vp×我p=V年代×我年代
步骤3:代入已知值
115×我p=230×5
第四步:重新排列方程我p
步骤5:计算的值我p并包括正确的单位
我p= 10 a
高压输电
- 变形金刚有很多角色:
- 它们被用来在电力通过国家电网传输之前增加电位差
- 它们被用来将电线中使用的高压降低到房屋中使用的较低电压
- 它们被用在适配器中,以降低市电电压到许多电子设备所使用的较低电压
高压输电的优点
- 当电被远距离传输时,电流就会消失当前的在电线里加热他们,导致能量损失
- 传送相同数量的权力作为输入电源潜在的差异传输电流的地方应该是增加
- 这将导致传输的电流更小穿过电线
- 这是因为P=4,那么如果V的增加,我必须降低传输相同的功率吗
- 一个小电流流过电线会导致更少的热量在导线中产生
- 这将减少能量损失在电线上
电力在高压下传输,减少了电流,从而减少了电缆中的功率损耗
计算功率损耗
扩展
- 当电流通过电线时,电流会产生加热效应,这意味着电线会变暖
- 这意味着它们以热量的形式损失电能,从而降低了能量效率变压器的
- 这是由于电阻存在于所有的电线
- 在导线中损失的功率(每秒能量)由下面的方程给出
P=我2R
- 地点:
- P功率(瓦特)
- 我电流(安培)
- R =电阻(欧姆)(Ω)
- 因为功率是每秒损失的能量,在一段时间内损失的总能量t将会是:
E=P×t
- 地点:
- E=能量焦耳(J)
- t时间(秒)
- 可以使用升压变压器增加从发电站到传输线的电源电压
- 变压器的匝数和电压由下式关系:
- 地点:
- Vp=主线圈上的电位差(电压),单位为伏(V)
- V年代=次级线圈之间的电位差(电压),单位为伏特(V)
- np=主线圈的匝数
- n年代=次级线圈的匝数
- 升压变压器在次级线圈上有更多的匝数N年代,比在一次线圈上,Np
- 由于变压器输出的功率不能大于输入的功率,增加的电压必须导致当前的被降低了
我pVp=我年代V年代
- 地点:
- 我p=主线圈电流,单位:安培(A)
- 我年代=次级线圈电流,单位安培(A)
- 较低的电流导致少电缆中的功率和能量损失
- 这使得电能更多地通过电线传输非常高效。
考试技巧
如果你忘了方程P=我2R只要记住‘一闪一闪小星星,权力平等我的平方R”。