（高中物理）为什么变压器副线圈电压与原线圈电压之比等于匝数比？

Question

副线圈电压大小不是应该与原线圈电压的变化率有关么？

Answer 1

副线圈电压大小确实与原线圈电压的变化率有关
我们来看一下变压器的原理：
原线圈匝数为n1,单匝线圈磁通量为m 那么总磁通量为M1=n1m
副线圈匝数为n2,当然单匝线圈磁通量也为m(理想变压器），那么总磁通量为M2=n2m
那么原线圈电压是E1=△M1/△T
副线圈电压是E2=△M2/△T
那么E1/E2=n1/n2

追问

原线圈的电压不应该是E1=△M1/△T吧，应该是给定的一个数。怎么会和自己的变化率有关呢？
比如直流电压想是多少是多少，可是变化率为零。交流电压的大小和自己的变化率不应该有关系的吧？

追答

交流电的电压怎么会是一个常数呢，最本质的说法是和磁通量的变化率有关。磁通量的变化率是时时改变的，因此交流电电压也是时刻变化的。你说给定的一个数是交流电的有效值！

追问

对呀。总之原线圈的电压大小和自己的变化率应该没关系吧？

追答

哦，我看到了，，是我刚刚回答的时候，写错了，，是与磁通量的变化率有关系的，不好意思。

是磁通量的变化率，决定电压的大小！

追问

我可能晕了。感觉不对呀。直流电压变化率不是零么？但是大小是随便的啊？原线圈的交流电压感觉也可以随便额。还是说只是对标准正弦交流电成立？我随便画个交流电难道有效值都和自己变化率有关？假如我把一个标准正弦交流电往上平移一个1/2个最大值或什么的，那副线圈肯定没变。可原线圈电压变大了额。

追答

变压器只对交流电有效，直流电是不起作用的。
原线圈中的交流电，每时每刻不都是有一个变化率吗，这个变化率就对应着一个电压U，然后副线圈就对应一个电压U'
对所有的交流电都是成立的。

假如把一个标准正弦交流电往上平移一个1/2个最大值，电压确实是变大了，但是电流也跟着变大，电流产生的磁场也就变大了，那么副线圈的磁通量也变大（磁通量跟磁场强弱有关），相应的副线圈的电压也变大。而不是没有变。

Answer 2

因为原线圈和副线圈的功率相同.线圈匝数越多的电阻越大，所以电流就小，所以根据P=U^2/R或P=U*I，线圈匝数之比等于电压之比。

Answer 3

电压等于Ψ/t,其中Ψ是磁通量，而通过原线圈与副线圈的磁感应强度一样，故磁通量就与线圈匝数成正比，因而电压就与匝数成正比。