变压器的工作原理是什么

以下是单相变压器的核心概念和工作原理：

1.  基本结构：
    铁芯：通常由高磁导率的硅钢片叠压而成。铁芯的主要作用是构成低磁阻的磁路，引导和集中一次绕组产生的磁场，使其高效地穿过二次绕组。
    绕组：
        一次绕组 (Primary Winding)： 连接到输入电源（高压侧）的线圈。接受输入电压 (V₁) 和电流 (I₁)。
        二次绕组 (Secondary Winding)：连接到负载（低压侧）的线圈。输出变换后的电压 (V₂) 和电流 (I₂)。
    绝缘与外壳：绕组之间、绕组与铁芯之间有良好的绝缘材料。整个变压器通常封装在保护外壳内，可能包含冷却介质（油或空气）。

2.  工作原理（基于电磁感应）：
     当一次绕组接入单相交流电源时，交流电流 (I₁) 流过绕组，在铁芯中产生一个交变的磁通 (Φ)。
     这个交变磁通穿过缠绕在同一铁芯上的二次绕组。
     根据法拉第电磁感应定律，交变磁通会在二次绕组中感应出电动势 (EMF)。
     如果二次绕组构成闭合回路（接上负载），感应电动势就会驱动电流 (I₂) 流过负载。

3.  电压变换：
    变压器一次绕组和二次绕组的电压比 (V₁ / V₂) 近似等于它们的匝数比 (N₁ / N₂)。这是变压器最核心的关系。
    公式：`V₁ / V₂ ≈ N₁ / N₂ = K`
         `V₁`: 一次侧电压
         `V₂`: 二次侧电压
         `N₁`: 一次绕组匝数
         `N₂`: 二次绕组匝数
         `K`: 变压器的变比 (Turns Ratio)
    升压变压器： 如果 N₂ > N₁，则 V₂ > V₁ (K < 1)。
    降压变压器：如果 N₁ > N₂，则 V₁ > V₂ (K > 1)。