為什麼變壓器不能用直流電源?


變壓器不能使用直流電源。讓我們看看原因。

變壓器的工作原理是互感,即一個繞組中的電流必須均勻變化才能在另一個繞組中感應電動勢。當將直流電壓V施加到變壓器的初級繞組時,初級繞組將吸收恆定電流或直流電流,因此,在鐵芯中產生的磁通量也是恆定的。因此,初級和次級繞組之間沒有互感,因此在初級和次級繞組中都不會感應出電動勢,因為:

$$\mathrm{EMF,\:𝑒 = 𝑁\frac{𝑑_{φ}}{𝑑𝑡}}$$

因此,只有當變化的磁場與繞組相連時,才會在變壓器的繞組中感應出電動勢。因此,變壓器不能使用直流電源。

此外,將直流電源連線到變壓器的初級繞組可能很危險。參考圖中給出的電路圖,其中將直流電壓V施加到變壓器的初級繞組,因此直流初級電流I1流過初級電路。

由於所施加的電壓是直流電,因此在初級繞組中不會產生自感電動勢來對抗所施加的電壓V。初級電流為:

$$\mathrm{𝐼_{1} =\frac{𝑉}{𝑅_{1}}}$$

其中,R1是初級繞組的電阻。

實際上,初級繞組的電阻(R1)值非常小。此外,對於直流電源,電抗XL為零,因為直流電源沒有頻率。因此,對於直流電源,初級繞組的總阻抗非常小。

因此,如果給初級繞組提供直流電源,它將吸收非常大的電流。結果是初級繞組會過熱並燒壞,或者保險絲會熔斷。

因此,必須注意不要將變壓器的初級繞組連線到直流電源。

更新於:2021年8月16日

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