Question

变压器原理图，求高人详细解答一下两侧电压关系

如图，我详细参考了各个关于变压器章节的参考书，原理图无一例外的都如图所示，变压器两侧分别对应的是上边为同名端
我知道原边侧的感应电动势e1应该阻碍u1，副边侧的e2为磁通所感应，但是，看了变压器原理图后是越看越迷糊
我问几个问题
1、图中箭头方向代表的是什么意思？是所有电压电流的实际流向还是参考方向？
2、同名端的电流是不是同进同出，电压极性是否永远相同，我记得原来做电路题都按同进同出来算，这同进同出代表的是参考方向，还是实际方向？
3、关于图中的箭头方向，我真心不理解，u1和e1方向都是向下，为什么列方程时是u1=-e1，而e2和u2方向明明相反，一个向下，一个向上，为什么e2=u2了？
4、按照图中所示，意思u1和u2侧的电压是反向的吗？那同名端的上册电压又应该同为正，这不是自相矛盾么。。。。
求好人详细解答下，乱死了，thx

Answer 1

1、箭头方向为参考方向，不一定是实际方向，通过参考方向的计算结果正负，确定实际方向。
2、原边和次边同名端极性应该是相反的（互感关系）。标示都是参考方向。
3、u1和e1是自感关系，电压极性实际相反，图示方向为参考方向。e2和u1为互感关系，电压极性实际也是相反。e2的存在产生u2，e2和u2同相。
4、由3可得u1和u2反向关系
总结：等号为实际方向关系，等式内有正负代表与参考方向与实际方向的关系。图示参考方向只是定义方向。

Answer 2

其实就是一个方向问题,反正不是正就是负,所以我的观点先把方向定了再定量...
你把一侧的线圈移到另一侧就简单了

Answer 3

Answer 4

第三个问这样回答，对电压来说，箭头是正到负的关系，对e电动势来说箭头是负到正，所以看他们箭头同方向u=-e

Answer 5

1 图中所有箭头都是参考方向
2 所谓同名端，就是实际原副边电流都从同名端流进时，起增磁作用；一个流进另一个流出，减磁
3 线圈电压u与对应电动势e实际（注意与”参考“区别）方向相反；故如果e、u参考方向相同，就有 e=-u；e、u参考方向相反，就有e=u；因此图中原边有e1=-u1，副边e2=u2；
4 1中已经说明是参考方向，不代表实际方向。再参见2，当原副边实际电流都从同名端流进时，同名端电压极性相同。
最后，关键要区分参考方向和实际方向

追问

我昨天参考了汤的电机学参考书，照你第四点所说，u1=u2？
但是，我昨天找了电机学的参考书，确确实实写了u1=-u2，他说负号代表u1，u2相位差为180度？

追答

第四点中的电压极性相同指实际电压极性而非参考极性。当原副边实际电流与图中参考方向一致时，原副边实际电压同方向，均为箭头从上指向下。故若按图中u1、u2参考方向来看，应该有u1=-n*u2，其中，n为变压器原边比副边的变比；

追问

不是吧，当原副边实际电流与图中参考方向一致时，原副边的u1，u2电压不是应该相反吗，相位差不是180吗，正因为相反才有u1=-u2的吧？用右手定则判断u2的电流方向也确实是从下往上啊。同方向的只是线圈上的e1，和e2吧
但是我的问题就在于列kvl方程了，原边照图中的电流方向流法不是应该是u1-e1=0，u1=e1，副边应该是u2+e2=0，u2=e2吗？跟图中他的列式方法刚好相反？

追答

首先，当原副边实际电流与图中参考方向一致时，变压器铁芯增磁，由此可判断原边线圈上端和副边线圈上端互为同名端；其次，当两线圈电压的参考方向对应同名端一致时（假如图中U1/U2都是由上指向下），电压方程不出现负号，实际图中U1/U2方向不同，故有u1=-n*u2；还有，不要总是把变比n丢掉。

追问

那我想再问一个，这个时候原边侧电流是流入，副边侧是流出，也就是说这时候同名端是一个流入，一个流出？那同名端不是记性相同，照理应该同进同出，这是否有矛盾？

另外，再考虑，由于电压是交变，如果此时流入的电流是逐渐减小但仍未正，根据楞次定律，这时候右侧的电压方向就是跟参考方向一致了啊，因为感应的电动势要阻碍磁通减小，那不是应该
u1=n*u2?

追答

第一个问题，所谓的同名端的电流同进同出，是指参考方向，同名端电流的实际方向是一进一出。这样在图中参考方向下，原副边实际电流应该是时刻相反的。
第二个问题，楞次定律只能说明此时副边感应电流应趋使铁芯磁通增强，只能用于判断电流趋势，不能用于直接判断方向。此时副边实际电流方向如上述所说，是要如原边电流时刻相反的（方向从左向右）。那么此时要是磁通趋向增加，只需要实际副边电流值减小就可以了。