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互感

如果两个线圈相互靠得很近,使一个线圈的磁场与另一个线圈相连,那么第二个线圈中就会产生电压。这称为互感 :当施加在一个线圈上的电压在另一个线圈上感应出电压时。

专门设计用于在两个或多个线圈之间产生互感效应的装置称为变压器 .

上图所示的装置是一种变压器,带有两个同心线圈。它实际上是作为互感的精密标准单位,但为了说明变压器的本质是什么就足够了。

可以通过颜色区分两个线圈:管子的大部分长度包裹在绿色绝缘线(第一个线圈)中,而第二个线圈(带有青铜色绝缘体的电线)位于管子的中间长度。电线末端向下延伸至设备底部的连接端子。大多数变压器装置的线圈不是这样暴露的。

因为只有当磁场通量发生变化时才会产生磁感应电压 相对于导线的强度,两个线圈之间的互感只能在交流(变化—交流)电压下发生,而在直流(稳定—直流)电压下不会发生。

直流系统中互感的唯一应用是可以使用一些方法来打开和关闭线圈的电源(从而产生脉冲 直流电压),感应电压在每个脉冲处出现峰值。

变压器的一个非常有用的特性是能够根据输入和输出线圈匝数的比率转换电压和电流水平。如果变压器的通电线圈由交流电压通电,则未通电线圈中感应的交流电压量将等于输入电压乘以线圈中输出与输入线匝数之比。相反,通过输出线圈绕组的电流与输入线圈的电流将遵循相反的比例:如果从输入线圈到输出线圈的电压增加,电流将按相同的比例减少。

变压器的这种作用类似于机械齿轮、皮带轮或链轮传动比的作用:

设计用于输出电压大于其输入线圈接收电压的变压器称为“升压”变压器,而设计相反的变压器称为“降压”变压器。当然,通过每个相应线圈的电流遵循完全相反的比例。

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