變壓器是什麼?電壓轉換原理是什麼?
2022.6.16
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變壓器是什麼? 是如何轉換電力?
變壓器的結構與組成 :
變壓器的結構與組成 :
變壓器線路組成N1:N2範例 :
變壓器主要構件是初級線圈N1與次級線圈N2和鐵芯組成，主要功能有：電壓轉換，電流轉換，隔離，阻抗變換、穩壓等。
當交流電通過變壓器的一次繞組時，電力產生磁力，鐵芯的功用是導引一次和二次線圈的磁場路徑，將磁場傳導至二次線圈後，迫使線圈內的電荷Q移動，進而形成電動勢ε ，產生電流I，獲得能量W。
變壓器的損耗分為鐵損(鐵芯)和銅損(線圈)，損耗會轉換成熱能造成溫升。而鐵芯的作用是加強兩個線圈間的耦合。為了減少鐵損，需減少鐵芯的磁滯損耗（Hysteresis losses）與渦流損耗（Eddy-current losses）。
磁滯損（Hysteresis losses），與鐵芯材料有關，當電生磁，鐵芯的磁場改變，磁化強度也會改變，可從B-H曲線來判別，曲線面積越大，磁滯損越大。
磁材的磁場強度（H）和磁感應強度（B）之間的關係是非線性的。如果在增強磁場條件下，此二者關係將呈曲線上升到某點，到達此點後，即使磁場強度H繼續增加，磁感應強度B也不再增加，該情況被稱為磁飽和（magnetic saturation）。
BR 表示剩磁，是指磁體經磁化至飽和以後，撤去外磁場，在原來外磁場方向上仍能保持一定的磁化強度。
而HC為矯頑力，磁性材料已經磁化到磁飽和後，要使其磁化強度減到零所需要的磁場強度，矯頑力小的鐵磁性材料則稱為軟磁性。
渦流損（Eddy-current losses），電生磁，產生渦電流在鐵芯移動，鐵芯材料的電阻而發熱耗散，渦流損和電流循環面積的大小成正比。
• 變壓器的主要功能有三 : 升壓、降壓、隔離。
只要調整兩側線圈匝數比，即可達到電壓升降。
若變壓器的一次繞組線圈匝數為 5，二次繞組匝數為 10，則會形成 1:2 升壓變壓器，意即電壓從一次繞組傳導至二次繞組後會加倍。
相反地，若一次繞組線圈匝數為 10，二次繞組匝數為 5，則會形成 2:1 降壓變壓器，將電壓減半。
• 具備這些基本知識後，變壓器其實是相當簡易的裝置。變壓器的類型廣泛，包括電力、隔離、訊號處理、電流感測等類型。
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