变压器是根据 电磁感应的原理工作的。它利用电磁感应技术,将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等级电压和电流。变压器主要由初级线圈、次级线圈和铁芯(或磁芯)组成。当初级线圈中通有交流电流时,铁芯中便产生交流磁通,这个磁通会穿过次级线圈,从而在次级线圈中感应出电压(或电流)。
具体来说,变压器的原理可以通过法拉第电磁感应定律和互感定律来解释。法拉第电磁感应定律指出,当导体回路的磁通量发生变化时,会在回路中产生感应电动势。互感定律则说明,当两个线圈共享磁场时,一个线圈中的电流变化会引起另一个线圈中的电动势。在变压器中,初级线圈中的电流变化会在铁芯中产生磁场,这个磁场会穿过次级线圈,从而在次级线圈中感应出电动势。通过控制初级线圈和次级线圈的匝数比例,可以实现输入和输出电压之间的有效转换。
变压器在电力系统中有多种应用,包括电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离和稳压(如磁饱和变压器)等。它可以将高电压降低到用户所需的电压等级,或者将低电压提升到更高的电压等级,以满足不同用电设备的需求。同时,变压器还可以用于安全隔离,防止电流直接流回电源,从而保护电路和设备的安全。