变压器中的电流问题

Question

在变压器中，若副线圈为空载，则由输出功率决定输入功率可知，原线圈中电流为零。既然是闭合电路，且两端加有电压，为什么有没有电流呢？是交流电的缘故么？（请说得清楚一点，吾不胜感激。问题困扰多时，望不吝赐教）

Answer 1

其实原线圈中是有变化的电流的。
当副线圈为空载时，变压器从原线圈两端看去是一个电感。如果电感线圈的匝数很多的话，那么它的电感L很大。电感的电压电流关系是：
U(t)= L * I(t)对时间的导数
不妨设U(t) = U * sin(2*pi*f*t)，
则I(t) = -(1/L) * cos(2*pi*f*t)，
由于L很大，所以I(t)幅度很小。 答案补充 是交流电的缘故。
如果原线圈电压中有直流分量U0的话，
那么原线圈中电流的直流分量I0 = U0 / R(原线圈) 答案补充 原线圈有电流的结论并不与输出功率决定输入功率矛盾。
P(t) = U(t) * I(t) = -(U/L) * 0.5 * sin(4*pi*f*t)，
在一个周期内，P(t)与t轴所围面积为0，所以并不吸收能量。
线圈只是暂时以磁场形式存储能量，然后又将能量输出。

Answer 2

当输入电流为I1，输出电流为I2；输入功率为P1，输出功率为P2；输入电压为U1，输出电压为U2；原线圈为N1，副线圈为N2。
1》这时输入电流：I1＝P1/U1，P1≈U2×I2
2》变压器原、副线圈的电压各是：U1/U2＝N1/N2
3》变压器的变压比：没有给出数据，只有采用《2》式。怎样求输出功率和输入功率：原、副绕组间虽然没有电的联系，但由于有磁的联系，使原绕组的电流I1随副绕组的电流I2的增减而增减。故可得：I1U1＝I2U2，即：P1＝P2，实际上，在能量传递过程中，原、副绕组和铁芯都要消耗一部分功率(铜损及铁损)，从而使原绕组从电源中取得的电功率P1大于负载从副绕组中取用的电功率P2，比值：
P2/P1＝η，称为变压器的效率。一般为0.9附近。即：P1≈P1

Answer 3

实际上是个能量传递器，变压器的次级负荷越大，次级电流就越大，则初级电流就越大。
当变压器空载时，理论上认为初级电流为零，是按照理想变压器来讲的，理想变压器的线圈的感抗wL与直流电阻R的比值是无穷大。感抗其实就是电感对交流电的电阻。
对实际变压器来讲，感抗尽管很大但并不是无穷大，所以初级上仍然有电流通过，线圈的阻抗=感抗+电阻=wL+R,由于wL远远大于R（成百上千倍），所以Ｒ可以忽略不计（通常只有几个欧姆），这时初级电流＝Ｕ/wL,w就是电源的角频率，L是初级线圈的电感。
时电流很小，变成两部分损耗，一是电线发热，叫铜损，二是由于变压器铁心形成了涡流，涡流也会导致铁芯发热，叫铁损，它们都损耗能量，变压器带负载时仍然有这两种损耗。计算它们是学习变压器的必须课题。

Answer 4

有电流，不过很小，这个电流就是叫空载电流，因为没有做功，所以都是损耗的，叫做空载损耗，能量发了声，发了磁，发了热。。。。符合能量守恒。