變壓器基本原理及運作方式
1. 什麼是變壓器？
變壓器是一種電氣裝置，用於改變交流電的電壓水平。
它由兩個緊密相連的線圈（稱為原線圈和副線圈）和一個磁性的鐵芯構成。
2. 基本結構：
- 鐵芯： 通常由矽鋼片製成，導磁良好有助於提高變壓器的效能，同時減少運行中能量損失。
- 原線圈(一次側)： 連接到電源，通過通電產生磁場。
- 副線圈(二次側)： 連接到載荷，被放置在磁場中，從而誘導出一定電壓。
3. 工作基本原理：
- 當原線圈通電時，產生一個變化的磁場。
- 這個磁場通過鐵芯傳遞到副線圈，並在副線圈中誘導感應出電壓。
- 電壓的大小與原線圈和副線圈的匝數比例有關。若副線圈匝數多於原線圈，則輸出電壓較高，成為升壓變壓器，反之較低，成為醬鴨變壓器。
4. 變壓器以電壓來區分的基本類型：
- 升壓變壓器： 輸出電壓高於輸入電壓。
- 降壓變壓器： 輸出電壓低於輸入電壓。
5. 應用範疇：
- 變壓器廣泛應用於能源分配、電子設備、工業生產等領域。
- 高壓輸電線路上使用變壓器升壓電壓，以減小能量損失，降低線材成本，方便施工。
- 在家庭和工業用電中，用於提供適當的電壓給各種電器設備。
6. 效能與損耗：
- 每台變壓器的運轉效率取決於鐵芯和線圈的搭配設計，以及所選擇的材料。
- 能量在變壓器中的傳輸通常會有一定程度的損耗，主要來自導體電阻和磁通變化引起的渦流損耗，還有當有負載時線圈所產生的熱能損耗。
總的來說，變壓器是電氣系統中不可或缺的元件，通過改變電壓水平，實現能量的有效傳遞和分配。