变压器的结构和工作原理(2)

2、负载运行
如下图所示，变压器的负载运行示意图。





▲变压器的负载运行


如果变压器的二次绕组接上负载，则在二次绕组感应电动势【e2】的作用下，将产生二次绕组电流【i2】。这时，一次绕组的电流由【i10】增大为【i1】，二次侧的电流【i2】越大，一次侧的电流也越大。
因为二次绕组有了电流【i2】，所以二次侧的磁通势【N2i2】也要在铁心中产生磁通，这时变压器铁心中的主磁通系由一、二次绕组的磁通势共同产生。
显然，二次侧的磁通势【N2i2】的出现，将有改变铁心中原有主磁通的趋势。但是，在一次绕组的外加电压(电源电压)不变的情况下，主磁通基本保持不变，因而一次绕组的电流将由【i10】增大为【i1】使得一次绕组的磁通势由【N1i10】变成【N1i1】，用于抵消二次侧磁通势【N2i2】的作用。
也就是说，变压器负载时的总磁通势应与空载时的磁通势基本相等，用公式表示，即
上式便是变压器的磁通势平衡方程式。这就是为什么，变压器的输入电流会随负载电流增大而增大，起到能量传递的作用。
3、阻抗变换
如下图所示，变压器的阻抗变换示意图。








▲变压器的阻抗变换


变压器除了可以变压和变流，还可以变换阻抗。如上图所示，变压器原边接电源【u1】，副边接负载阻抗【l ZL I】，对于电源来说，图中点划线框内的电路可用另一个阻抗【l Z'LI】来等效代替。
所谓等效，就是它们从电源吸取的电流和功率相等。因为当电源端拥有高电压低电流时，是很难驱动低阻负载的，这时需要变换为低电压大电流，达到等功率传递的目的。早期的电子管功放就是如此，如下图。





电子管功放存在输入输出变压器用于阻抗变换，电子管工作在高电压低电流的环境，无法直接驱动电阻只有8Ω的动圈喇叭，因此需要变压器做阻抗变换，将功率传递成低压大电流的方式驱动喇叭。