【电工电子技术】\n\n本篇主要讲解的是电工电子技术中的一个重要概念——磁路与变压器，特别是关于变压器的工作原理、特性和额定值。\n\n2.12.1 变压器的用途和基本结构\n变压器是电力系统中不可或缺的设备，其主要功能包括变电压、变阻抗和变电流。在电力系统中，它用于电压的升高或降低，以适应不同电压等级的传输需求。在电子线路中，通过变压器可以实现阻抗匹配，优化电路性能。一个简单的变压器由一次绕组（N1）、二次绕组（N2）和铁心组成，两者之间通过磁耦合传递能量，而不直接连接。\n\n2.12.2 变压器的工作原理\n变压器的工作基于电磁感应原理。当一次侧（N1）通入交流电时，产生磁通量Ф，通过铁心传递到二次侧（N2），从而在二次侧感应出电压。电压的关系可通过电压平衡方程式表示：\( U_1 / U_2 = N_1 / N_2 \)，即电压的变换比例等于一次绕组和二次绕组的匝数比。在空载运行时，一次侧电流很小，主要为励磁电流I0，二次侧无负载，因此二次侧电流i2为零。\n\n2.12.3 变压器的特性和额定值\n变压器的外特性表现为二次侧输出电压U2与二次侧负载电流I2的关系，理想情况下，U2只受二次侧负载阻抗影响。实际运行中，变压器存在电压调整率，它表示负载变化时输出电压的变化百分比。变压器的损耗包括铜损（可变损耗，与电流平方成正比）和铁损（不变损耗，与磁通密度平方有关）。效率η定义为输出功率与输入功率的比值，即\( η = \frac{P_2}{P_2 + \sum P} \)，其中\( \sum P \)为总损耗。\n\n2.12.4 自耦变压器和仪用互感器\n自耦变压器的初级和次级绕组部分共享同一段导体，可以实现电压的部分变换。仪用互感器主要用于测量和保护设备，将高电压或大电流转换为安全范围内的低电压或小电流。\n\n对于三相电压的变换，通常有星形（Y）和三角形（Δ）两种接线方式，它们在三相电源系统中有着不同的应用和效果。\n\n总结来说，变压器是电工电子技术中的核心部件，其工作原理基于电磁感应定律，能够实现电压、电流和阻抗的变换。了解其基本结构、工作原理以及特性，对理解和应用电力系统及电子线路至关重要。
