20.2变压器及其工作原理

我们前面介绍了楞次定律以及法拉第电磁感应定律的内容，也介绍了互感以及自感现象，那么，电磁感应或者说互感现象一个很重要的应用就是变压器。下面对变压器的相关知识做一下介绍。

变压器，顾名思义它的主要作用是起到改变电压的作用。

变压器的构造：闭合铁芯以及环绕在闭合铁芯上的两个线圈组成。与交流电源相连接的线圈称为原线圈或者初级线圈，另一个线圈称为副线圈或者次级线圈。

变压器的工作原理基础是互感现象，或者说是基于电磁感应现象。

变压器在工作时，由于通过原线圈的电压以及电流都在变化，那么其就会在铁芯中产生变化的磁场，变化的磁场又会在副线圈内产生感应电动势，进而产生感应电流。

通过上面的工作原理的描述，我们也能清晰地了解到变压器的能量变化过程，在原线圈侧，由电能转化为磁场能，在副线圈侧再把磁场能转化为电能。

对于一般变压器来说，由于线圈会发热，铁芯也会发热，交变电*产生的磁场也不可能完全局限于铁芯内，这些都会使得能量的转化有损耗，不过有的时候这种损耗比较小，我们可以忽略掉，我们把这种忽略掉各种能量损耗的，或者说把能量转化过程中完全没有损耗的变压器称为理想变压器。

理论和实验都表明，理想变压器的原副线圈的电压之比等于原副线圈的匝数之比。即：

U1/U2=n1:n2

对于理想变压器来说，原线圈侧输入的能量或者功率等于副线圈侧输出的能量或者功率，即：

P入=U1*I1=P出=U2*I2

可以得到，理想变压器的原副线圈的电流之比等于原副线圈的匝数的反比。即：

I1：I2=n2:n1

最后谈一下最新的无线充电技术。

大家可以把无线充电的技术视为变压器原理的应用，或者就把实现无线充电技术的组织装置视为一个变压器，只不过把前面我们介绍的磁场的回路的铁芯换成了空气，加上底座上的线圈以及终端上的线圈组成了一个变压器。

前面我们介绍了变压器可以把电能转化化磁场能再转化为电能，就能给终端充电了。