Question

关于变压器的一个小问题

高中老师说理想变压器中感应电动势和输入电压有效值相等，那么如果输入电压是正弦，感应电动势就是余弦，这样的话电动势互相抵消，最后电流的图像貌似不应该是正弦吧，而且就算感应电动势要小一些，结果仍然是不对的，请问一下实际中的变压器究竟是如何处理这个问题的，能量之间的关系又是什么

Answer 1

看来你是一个学生，我尽量解释的通俗一点（关于这类问题我已经有很多的回答，你可以搜索一下，看看那一点可以满足你的要求）。

1、首先要明确什么是理想变压器？这是为了能简单明了地说明变压器的特性而假设的一种变压器理想运行状态。其实他是不存在的。理想变压器：他本身没有任何的有功功率的消耗，他把电源上的电能100%的输送到变压器输出方。当变压器不接负载时，100%的把电能还给电源方（当然实际变压器就不是这样的）。因此，这种变压器不会发热，但是无功功率的交换依然存在，在这里把变压器看作是一个纯电感性的电器元件，而没有任何电阻存在（忽略了线圈有电阻）。

2、变压器从电源方得到一个交流电压（不论是什么波形或什么频率），就有一个励磁电流，使变压器铁心中产生一个同频率、同波形的交流磁通（电生磁），此磁通同时交链了原方（一次）和副方（二次）线圈，在线圈中产生电动势，也就是在副线圈中产生了互感电动势的同时，在原线圈中也产生了自感电动势（磁生电）。由于原线圈的物理状态，没有发生变化（位置、匝数），变压器又要满足他的基本原理--每匝电压相等，因此在原线圈中产生的自感电动势在幅值上与电源电压相等。又因为理想变压器是纯电感性的，励磁电流滞后电源90度，自感电动势再滞后励磁90度。这样，自感电动势比电源电压滞后180度。结论是：理想变压器的自感电动势与电源电压幅值相等，方向相反。也就是你（原线圈）给的是正弦波，自感电动势也应该是正弦波（正弦与余弦相差多少角度，你应该清楚的）。交流电是要用向量物理量来表示的，带点的U（电源电压）与带点的E（自感电动势）相等。

3、那你可能会说，他们不就抵消了吗？作为功或能是抵消了，所以理想变压器就没有功率的消耗。但电压没有抵消。电源电压是作用在线圈上，而自感电动势是作用在电源上。就像作用力与反作用力一样，在理想的状态下，他们是成对出现的，大小相等，方向相反。作用在不同的物体上。

4、而实际情况：实际变压器是有电阻分量存在的。有有功功率消耗的，变压器会发热。因此自感电动势会小于电源电压，相位差也小于180度。就像作用力与反作用力一样。你用手拍物体后，会有声音发生，物体也会有温度的变化（微观的）。其原理是相通的。

我不知道讲清楚没有，还有问题，欢迎在来。

Answer 2

你说的这个问题，应该是变压器的一个基本概念问题吧。
变压器绕组施加交流电压后，会产生一个电流，不考虑导线的电阻性电流，它只有感性电流（空载时就只有激磁电流）。这个电流，在相位上滞后电压90度。当然，这个变化的电流，在铁芯中会产生变化的磁场，并形成感应电势。而这个感应电势，在相位上滞后电流90度。
所以，理想变压器，施加电压的幅值与感应电压一致，但它们的相位却相差180度（反相）。这样，在绕组回路中，才能够满足基尔霍夫电压定律。当然，也与事实相符。
当变压器二次侧接有负载，变压器需要传递能量时，感应电动势会变小，于是，负载电流会叠加在激磁电流之上，使得输入总电流增加。同时，增加激磁磁场（维持到空载水平或略大一点）也增加感应电势，以弥补负荷的消耗，完成能量传送。

Answer 3

首先你们老师说的是错的，设理想变压器电动势为E，电压U，变压器就等效为一个被充电的电池，根据E=U-Ir，理想变压器r=0，所以E=U，所以二者既相等而且同步，也就是输入电压是正弦，感应电动势就是正弦，E=U不仅满足有效值也满足瞬时值，电流的相位于电压不同，所以电流的产生不能用U大于E解释，高中阶段只需要知道E=U足矣

Answer 4

理想变压器中感应电动势和输入电压相等，不只是有效值相等，瞬时值也是相等的。
如果输入电压是正弦波，感应电动势也是正弦波。
实际上感应电动势是比输入电压小一点，真要是完全相等就没有激磁电流了，没有激磁电流也就没有交变的磁场，没有交变的磁场也就没有感应电动势了。